一文教您如何輕松繪制Circos圖——環形熱圖
圈圖在生信分析可視化中十分常見，而circos軟件的使用較為復雜，在這里分享R包「circlize」[1]的circos.heatmap函數，用于繪制環形熱圖。
該包的詳細說明文件見：https://jokergoo.github.io/circlize_book/book/introduction.html#principle-of-design
無腦復制代碼繪圖
```
##代碼1（標準化圈圖）
##安裝包
install.packages("dendextend","circlize","openxlsx")
##加載包
library(circlize)
library(dendextend)
library(openxlsx)
##讀入數據
mat1 <- read.xlsx("C:\\Users\\user\\Desktop\\工作空間\\熱圖\\data.xlsx")##讀入xlsx表
#((C:\\Users\\xyf\\Desktop\user\工作空間\\熱圖\\data.xlsx）替換為你的數據的路徑）
row.names(mat1)<-mat1[,1]#修改行名
mat1<-mat1[,-1]##刪除第一列，使之變為數字矩陣，繪圖的數據要求為矩陣（也就是單一類型的數據矩陣，這里全為數字）
##繪圖
col_fun1 = colorRamp2(c(-2, 0, 2), c("blue", "white", "red"))##設置熱圖顏色
column_od = hclust(dist(t(mat1)))$order #對列聚類
circos.par(gap.after = c(10))##為添加列名留出空間
circos.heatmap(mat1[, column_od], ##將列聚類后重新排序的矩陣
col = col_fun1, ##設置顏色
dend.side = "inside",##樹狀圖在圈內
rownames.side = "outside",##行名在圈外
dend.track.height = 0.2,
dend.callback = function(dend, m, si) {
# when k = 1, it renders one same color for the whole dendrogram
color_branches(dend, k = 4, col = 2:5)##對樹狀圖進行著色
}
)
circos.track(track.index = 2, ##將列名添加在第二個軌道（就是熱圖所在的環形軌道）
panel.fun = function(x, y) {
if(CELL_META$sector.numeric.index == 1) { # the last sector
cn = colnames(mat1[, column_od])##取得列名
n = length(cn)
circos.text(rep(CELL_META$cell.xlim[2], n) + convert_x(1, "mm"), ##x軸坐標
1:n - convert_y(0.5, "mm"), ##y軸坐標
cn, ##輸入要展示的列名
cex = 0.25, ##列名的大小
adj = c(0, 0.5),
facing = "inside")
}
}, bg.border = NA)
circos.clear()
```
細致講解
第一步：準備輸入數據。
一般用熱圖展示基因在樣本中的表達變化，代碼中data.xlsx為輸入文件，格式圖1。
圖1
第二步：安裝軟件（R和Rstudio）和包（"dendextend","circlize","openxlsx"）。
從這兩個網址https://cran.r-project.org/bin/windows/base/R-4.1.2-win.exe和https://download1.rstudio.org/desktop/windows/RStudio-2021.09.1-372.exe(復制到瀏覽器即可打開)下載軟件，直接雙擊安裝，所有選項默認。
用下面的代碼2安裝三個包。
```
##代碼2
##安裝分析包
install.packages("dendextend","circlize","openxlsx")
##加載包
library(circlize)
library(dendextend)
library(openxlsx)
```
第三步：代碼參數調整。
1> 修改顏色，使用代碼3，結果見圖2。顏色編號("#26B9CB", "#FFFFFF", "#B72865")可以在該網址：https://htmlcolorcodes.com/ 隨意選擇。
```
##代碼3
col_fun1 = colorRamp2(c(-2, 0, 2), c("#26B9CB", "#FFFFFF", "#B72865"))##設置熱圖顏色
column_od = hclust(dist(t(mat1)))$order #對列聚類
circos.par(gap.after = c(10))##為添加列名留出空間
circos.heatmap(mat1[, column_od], ##將列聚類后重新排序的矩陣
col = col_fun1, ##設置顏色
dend.side = "inside",##樹狀圖在圈內
rownames.side = "outside",##行名在圈外
dend.track.height = 0.2,
dend.callback = function(dend, m, si) {
# when k = 1, it renders one same color for the whole dendrogram
color_branches(dend, k = 4, col = 2:5)##對樹狀圖進行著色
}
)
circos.track(track.index = 2, ##將列名添加在第二個軌道（就是熱圖所在的環形軌道）
panel.fun = function(x, y) {
if(CELL_META$sector.numeric.index == 1) { # the last sector
cn = colnames(mat1[, column_od])##取得列名
n = length(cn)
circos.text(rep(CELL_META$cell.xlim[2], n) + convert_x(1, "mm"), ##x軸坐標
1:n - convert_y(0.5, "mm"), ##y軸坐標
cn, ##輸入要展示的列名
cex = 0.25, ##列名的大小
adj = c(0, 0.5),
facing = "inside")
}
}, bg.border = NA)
circos.clear()
```
圖2
2> 修改文字的大小（rownames.cex）。字體（rownames.font）和顏色（rownames.col），使用代碼4，結果見圖3。
```
##代碼4
col_fun1 = colorRamp2(c(-2, 0, 2), c("#26B9CB", "#FFFFFF", "#B72865"))##設置熱圖顏色
column_od = hclust(dist(t(mat1)))$order #對列聚類
circos.par(gap.after = c(15))##為添加列名留出空間
circos.heatmap(mat1[, column_od], ##將列聚類后重新排序的矩陣
col = col_fun1, ##設置顏色
dend.side = "inside",##樹狀圖在圈內
rownames.side = "outside",##行名在圈外
rownames.col = 1:nrow(mat1) %% 10 + 1,##行名添加顏色
rownames.cex = runif(nrow(mat1), min = 0.3, max = 2),##行名的大小
rownames.font = 1:nrow(mat1) %% 4 + 1,##行名字體
dend.track.height = 0.2,
dend.callback = function(dend, m, si) {
# when k = 1, it renders one same color for the whole dendrogram
color_branches(dend, k = 4, col = 2:5)##對樹狀圖進行著色
}
)
circos.track(track.index = 2, ##將列名添加在第二個軌道（就是熱圖所在的環形軌道）
panel.fun = function(x, y) {
if(CELL_META$sector.numeric.index == 1) { # the last sector
cn = colnames(mat1[, column_od])##取得列名
n = length(cn)
circos.text(rep(CELL_META$cell.xlim[2], n) + convert_x(1, "mm"), ##x軸坐標
1:n - convert_y(0.5, "mm"), ##y軸坐標
cn, ##輸入要展示的列名
cex = 0.25, ##列名的大小
adj = c(0, 0.5),
facing = "inside")
}
}, bg.border = NA)
circos.clear()
```
