Nature图形解析与绘制—热图的绘制及深入解析

热图（Heatmap）是一种通过颜色编码的二维可视化图表，用不同颜色或色阶的区块直观展示数据的分布、密度或数值大小。

热图的原理：

（1）颜色映射：将数据值映射到颜色梯度（如冷色代表低值，暖色代表高值）。

（2）矩阵结构：通常以网格形式呈现，每个单元格对应一个数据点。

（3）直观对比：通过颜色深浅快速识别数据中的“热点”（高值区）和“冷点”（低值区）。

其类型主要分以下：

本期教程以2022年发表于Nature communications的一篇文章的图形为例，深入分析文章中热图及使用Origin复现Nature同款热图。

Nature图形解析

原文中使用热图展示了在三种不同细胞系（SKBR3、BT474、AU565）中，亲本细胞和抗性细胞中8个m6A写入/擦除蛋白的表达水平比较，采用Log2倍数变化（Log2FC）来表示基因表达差异。

热图拆解分析：

（1）行表示8个m6A调控因子的表达水平：METTL3、METTL14、METTL16、RBM15、VIRMA、WTAP、ALKBH5和FTO。

（2）列展示三种细胞系（SKBR3、BT474、AU565），每种细胞系都比较了抗性细胞（右侧）和亲本细胞（左侧）。

颜色刻度：颜色代表表达的倍数变化：红色表示抗性细胞中表达上调（高的正Log2FC）。蓝色表示抗性细胞中表达下调（低的负的Log2FC）。白色/浅色表示没有显著变化（接近0的Log2FC）。

从热图可得出结论：

（1）METTL14在抗性细胞中有显著的下调，尤其在SKBR3、BT474和AU565细胞系中（呈蓝色）。

（2）METTL3在SKBR3和AU565中有所下调，不过下调程度不如METTL14明显。但在BT474中上调。

（3）其他基因如WTAP和FTO在某些细胞系中表现出不同的表达变化，有的上调，有的下调。

这些数据表明，m6A写入/擦除因子的表达在药物抗性中可能存在差异，可能与单抗耐药性的发展相关。

Origin复现热图

1.打开Origin软件，将数据导入到软件中，数据格式如下图所示：

2.选中所有的数据，点击绘图—等高线图—热图；

3.在跳出的对话框，直接点击确定即可；

4．绘制出来的图形如下图所示，接着需要对其进一步细节美化；

5.双击图形，在颜色映射对话框下，点击填充，点击加载调色板，选选择自己喜欢的颜色；

6.点击下轴，在跳出的浮动工具，勾选显示对称轴，取消勾选标签，轴选择无；点击上轴，在跳出的浮动工具，轴朝向对外，勾选标签；

7.接着对其进行其它细节美化，其中包括删除坐标轴标题，添加字体“Resistant vs Parent”，调整上轴坐标轴标签的旋转角度等，其效果图如图所示：

8.接着调整热图的宽度，点击图形，选择Layer1，在大小对话框下，缩小宽度；

9.接着对其它细节美化，最终效果图如下图所示：

以上就是Origin复现Nature热图的基本步骤，及对热图的深入解析，希望本次教程能有助于大家更加清晰地了解热图。

阅读Nature，模仿Nature，发表Nature！

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