Le graphique ci-dessous est appelé le graphique du volcan car il ressemble à un volcan en éruption.
Ce type de graphique a été initialement utilisé dans le domaine de l'analyse génétique et sert à visualiser simultanément l'ampleur et la signification des différences lors de la comparaison des niveaux d'expression de plusieurs gènes entre groupes (par exemple, sexe ou génotype).
Cependant, elle peut également servir à d'autres fins que l'analyse génétique, comme le criblage efficace des variables importantes parmi un grand nombre de variables. Par exemple, elle est efficace lorsque de nombreux paramètres de données de processus sont comparés avant et après une amélioration, et que les processus ayant un impact significatif sont identifiés.
Un graphique en volcan est un graphique bidimensionnel qui représente des quantités statistiques telles que l'ampleur de la différence et la signification . JMP permet d'explorer les données plus en détail directement à partir du graphique, ce qui rend le filtrage plus efficace.
JMP 19 introduit également de nouvelles fonctionnalités liées aux graphiques en volcan. Cet article présente ces fonctionnalités et décrit le processus d'exploration des données à l'aide de ces graphiques dans JMP.
Qu'est-ce qu'un graphique en volcan ? Comment le créer dans JMP ?
Cette section explique comment créer un graphique en volcan à l'aide de l'ensemble de données d'exemple JMP « Drosophila Aging.jmp ».
Ces données sont le résultat d'une expérience sur la drosophile, et les niveaux d'expression (transformés logarithmiquement en base 2) de 100 gènes ont été mesurés pour chaque combinaison de génotype (ORE, SAM), de sexe (FEMELLE, MÂLE), d'âge (WK1, WK6) et de canal (Cy3, Cy5).
À partir de ces données, nous comparerons les niveaux d'expression de 100 gènes entre les génotypes, les sexes, les âges et les canaux, et examinerons les combinaisons présentant de grandes différences (dans ce cas, une analyse univariée sera effectuée).
Même si vous n'êtes pas familier avec les données génétiques, considérez-les comme un exemple de comparaison de nombreuses valeurs quantitatives entre groupes de personnes.
fonctionner
Sélectionnez [Analyse] > [Dépistage] > [Dépistage de la réponse] , et spécifiez une colonne de 100 gènes (échelle continue) comme [Y, Variable de réponse], et « Génotype », « Sexe », « Âge en semaines » et « Canal » (échelle nominale) comme [X].
De plus, comme le graphique en volcan compare les différences de moyennes, il suppose que les variables Y spécifiées sont sur une même échelle ; il faut donc cocher la case [Les variables Y ont une même échelle] . Nous cocherons également la case [Utiliser le FDR dans le graphique en volcan] et utiliserons les p-valeurs ajustées pour la multiplicité des tests (voir ci-dessous).
Lorsque le rapport « Sélection des réponses » s’affiche, cliquez sur l’onglet « Valeur logarithmique du FDR par différence » dans le rapport pour afficher le graphique en volcan.
Dans cet exemple,
- Comparaison des niveaux d'expression de 100 gènes entre les génotypes
- Comparaison des niveaux d'expression de 100 gènes entre les sexes
- Comparaison des niveaux d'expression de 100 gènes en fonction de l'âge (semaines)
- Comparez les niveaux d'expression de 100 gènes entre les canaux
Au total, 400 comparaisons ont donc été effectuées, et les points du graphique correspondent à ces 400 résultats.
Comment lire un diagramme volcanique
L'axe horizontal d'un graphique en volcan représente l'amplitude de la différence, et l'axe vertical sa signification statistique. Une différence importante peut être due au hasard, à une simple variabilité. Il est donc nécessaire d'en vérifier également la signification statistique.
Axe horizontal : Différence moyenne
L'axe horizontal indique la différence entre les valeurs moyennes des groupes.Les valeurs de « Différence » affichées dans l’onglet « Différence moyenne » au bas du rapport sont utilisées pour le graphique.
Par exemple, la première ligne montre le niveau d'expression de log2in_GC6372, calculé comme « moyenne MALE - moyenne FEMALE ».
Par conséquent, si les mâles ont un niveau d'expression moyen plus élevé, il sera affiché à droite, et si les femelles ont un niveau d'expression moyen plus élevé, il sera affiché à gauche.
Axe vertical : logarithme de FDR
Puisque l'option « Utiliser le FDR dans le graphique en volcan » est cochée, l'axe vertical représente la valeur logarithmique ajustée par FDR. Cette valeur est calculée selon les étapes suivantes (①, ②, ③).
① Calculer la p-valeur du test t
Pour chaque gène, une valeur p du test t a été calculée afin de comparer la différence d'expression génique entre les groupes.
2. Ajuster la valeur p en utilisant le FDR pour les comparaisons multiples
Du fait du grand nombre de comparaisons effectuées, nous calculons une valeur p ajustée pour tenir compte de la multiplicité des tests, ce qui permet d'éviter que des différences significatives ne soient dues au hasard. Le FDR (taux de faux positifs) correspond à la proportion de résultats jugés significatifs qui incluent en réalité des résultats non significatifs (faux positifs).
➂Calcul de la valeur logarithmique du FDR
La valeur logarithmique du FDR correspond à la p-valeur ajustée par le FDR obtenue à l'étape 2, convertie en -log10 (p-valeur ajustée par le FDR). Cette conversion permet d'afficher les p-valeurs les plus faibles plus haut, facilitant ainsi la visualisation et la vérification de la significativité.
La « Valeur logarithmique du FDR » dans le « Tableau des résultats » est la valeur calculée à l’aide des étapes ①, ② et ③ ci-dessus, et cette valeur est tracée sur l’axe vertical.
Comme indiqué dans la légende à droite du graphique en forme de volcan, les points rouges indiquent des différences moyennes positives avec une valeur p FDR inférieure à 0,01, et les points bleus indiquent des différences moyennes négatives avec une valeur p FDR inférieure à 0,01.
Il est important de se concentrer sur ces points colorés.
Approfondir l'analyse des données avec JMP
Sur le graphique en forme de volcan, les cinq points rouges situés dans le coin supérieur droit sont particulièrement intéressants. Il s'agit de comparaisons présentant des différences moyennes importantes et une signification statistique élevée.
La sélection de ces points sur le graphique sélectionnera également la ligne correspondante dans le tableau des résultats et le tableau des moyennes, vous permettant ainsi d'afficher plus de détails.
Pour approfondir, une fois la sélection effectuée,Sélectionnez « Relations bivariées des éléments sélectionnés » à partir du bouton triangulaire rouge situé à gauche du rapport « Sélection des réponses ».Un rapport d'« analyse unidirectionnelle » sera ajouté à la plateforme des relations bivariées.
La figure ci-dessous présente un rapport comparant l'expression du gène « log2in_CG6372 » chez les hommes et les femmes. Ce graphique permet de constater visuellement que le niveau d'expression est nettement plus élevé chez les hommes que chez les femmes.
De plus , la dernière version, JMP 19, ajoute des fonctionnalités pratiques appelées « Sélectionner X » et « Sélectionner Y » à droite du graphique en volcan. En sélectionnant les variables X et Y à analyser, les points et lignes correspondants du graphique sont mis en évidence dans le tableau récapitulatif.
En bas à gauche : cliquez sur « Génotype ». Les points du graphique pour la comparaison des génotypes sont mis en évidence, mais la plupart des points rouges et bleus ne sont pas sélectionnés.
En bas à droite : cliquez sur « Genre ». Les points clés de l’intrigue pour la comparaison des genres sont mis en évidence, mais de nombreux points rouges et bleus sont sélectionnés.
Cela révèle qu'il existe de nombreux gènes qui diffèrent significativement entre les sexes.
Vous pouvez également utiliser simultanément « Sélectionner X » et « Sélectionner Y ». L’illustration ci-dessous montre un exemple où les cinq premiers gènes sont sélectionnés dans « Sélectionner Y », puis le « Génotype » est sélectionné dans « Sélectionner X » tout en maintenant la touche Ctrl enfoncée. Dans ce cas, un point rouge est sélectionné. Si vous approchez le curseur de la souris de ce point, l’infobulle indiquera qu’il s’agit du résultat de la comparaison de « log2in_TMS1 » entre les génotypes.
résumé
Le diagramme en volcan est une méthode permettant d'examiner visuellement les facteurs importants en visualisant simultanément l'ampleur et la signification des différences entre plusieurs variables. Dans JMP, vous pouvez sélectionner les facteurs importants à partir du diagramme en volcan et les explorer en détail.
Enfin, voici une vidéo récapitulant les opérations JMP que vous avez effectuées jusqu'à présent (sans audio).
par Naohiro Masukawa (JMP Japon)
Naohiro Masukawa - Communauté d'utilisateurs JMP
