El gráfico a continuación se llama Gráfico del Volcán porque parece como si un volcán estuviera en erupción.
Este tipo de gráfico se utilizó originalmente en el campo del análisis genético y se utiliza para visualizar simultáneamente la magnitud y la importancia de las diferencias al comparar los niveles de expresión de múltiples genes entre grupos (por ejemplo, género o genotipo).
Sin embargo, también puede utilizarse para fines distintos al análisis genético, como el cribado eficiente de variables importantes entre un gran número de ellas. Por ejemplo, es eficaz en situaciones en las que se comparan numerosos parámetros de los datos de proceso antes y después de una mejora, y se extraen procesos con un gran impacto.
Un gráfico de volcán es un gráfico bidimensional que muestra magnitudes estadísticas como la magnitud de la diferencia y la significancia . JMP permite analizar los datos con mayor profundidad directamente desde el gráfico, lo que hace que el análisis sea más eficiente.
JMP 19 también incorpora nuevas funciones relacionadas con los gráficos de volcanes. En este artículo, presentaremos estas funciones y el flujo de exploración de datos mediante gráficos de volcanes en JMP.
¿Qué es un gráfico de volcán? Cómo crearlo en JMP
Esta sección explica cómo crear un gráfico de volcanes utilizando el conjunto de datos de muestra JMP "Drosophila Aging.jmp".
Estos datos son el resultado de un experimento en Drosophila, y se midieron los niveles de expresión (transformados logarítmicamente a base 2) de 100 genes para cada combinación de genotipo (ORE, SAM), sexo (FEMENINO, MASCULINO), edad (WK1, WK6) y canal (Cy3, Cy5).
Utilizando estos datos, compararemos los niveles de expresión de 100 genes entre genotipos, sexos, edades y canales, y examinaremos combinaciones con grandes diferencias (en este caso, se realizará un análisis univariado).
Incluso si no está familiarizado con los datos genéticos, piense en ello como un ejemplo de comparación de muchos valores cuantitativos entre grupos de personas.
funcionar
Seleccione [Análisis] > [Detección] > [Detección de respuesta] y especifique una columna de 100 genes (escala continua) como [Y, Variable de respuesta] y "Genotipo", "Sexo", "Edad en semanas" y "Canal" (escala nominal) como [X].
Además, dado que el gráfico de volcán compara las diferencias de medias, se asume que las variables Y especificadas tienen una escala común, por lo que es necesario comprobar [Las variables Y tienen una escala común] . Además, aquí comprobaremos [Usar FDR en el gráfico de volcán] y utilizaremos valores p ajustados por la multiplicidad de la prueba (descrita más adelante).
Cuando se muestra el informe "Detección de respuestas", haga clic en la pestaña "Valor logarítmico de FDR por diferencia" en el informe para mostrar el gráfico de volcán.
En este ejemplo,
- Comparación de 100 niveles de expresión genética entre genotipos
- Comparación de los niveles de expresión de 100 genes entre sexos
- Comparación de los niveles de expresión de 100 genes entre semanas de edad
- Comparar los niveles de expresión de 100 genes entre canales
En total se realizaron 400 comparaciones, y los puntos del gráfico corresponden a esos 400 resultados.
Cómo leer un gráfico de volcanes
El eje horizontal de un gráfico de volcanes muestra la magnitud de la diferencia, y el eje vertical, su significancia. Si la diferencia es grande, podría deberse únicamente al azar, debido a la variabilidad. Por lo tanto, también es necesario comprobar la significancia estadística.
Eje horizontal: Diferencia de medias
El eje horizontal muestra la diferencia de valores medios entre los grupos.Los valores de "Diferencia" que se muestran en la pestaña "Diferencia de media" en la parte inferior del informe se utilizan para el gráfico.
Por ejemplo, la primera línea muestra el nivel de expresión de log2in_GC6372, calculado como "media HOMBRE - media MUJER".
Por lo tanto, si los hombres tienen un nivel de expresión promedio más alto, se mostrará a la derecha, y si las mujeres tienen un nivel de expresión promedio más alto, se mostrará a la izquierda.
Eje vertical: valor logarítmico del FDR
Como la opción "Usar FDR en el gráfico de volcanes" está activada, el eje vertical representa el valor logarítmico ajustado por FDR. Este valor se calcula mediante los siguientes pasos (①, ②, ③).
①Calcule el valor p de la prueba t
Para cada gen, se calculó un valor p de prueba t para comparar la diferencia en la expresión genética entre los grupos.
②Ajuste el valor p usando FDR para comparaciones múltiples
Debido a las numerosas comparaciones realizadas, calculamos un valor p ajustado por multiplicidad, lo que evita que se produzcan diferencias significativas por casualidad. La tasa de falsos positivos (FDR) se refiere a la tasa de falsos positivos y es la tasa esperada a la que los resultados considerados significativos incluyen aquellos que no lo son (falsos positivos).
➂Cálculo del valor logarítmico del FDR
El valor logarítmico de FDR es el valor p ajustado por FDR obtenido en el paso 2, convertido a -log10 (valor p ajustado por FDR). Esta conversión hace que los valores p más bajos se muestren más altos, lo que facilita la visualización y la comprobación de la significancia.
El "Valor logarítmico de FDR" en la "Tabla de resultados" es el valor calculado utilizando los pasos ①, ② y ③ anteriores, y este valor se grafica en el eje vertical.
Como se observa en la leyenda a la derecha del gráfico del volcán, los puntos rojos indican diferencias de media positivas con un valor p de FDR menor a 0,01, y los puntos azules indican diferencias de media negativas con un valor p de FDR menor a 0,01.
Vale la pena centrarse en estos puntos de colores.
Profundizando en los datos con JMP
Al observar el gráfico del volcán, los cinco puntos rojos en la esquina superior derecha son interesantes. Estas comparaciones presentan grandes diferencias de media y alta significancia.
Al seleccionar estos puntos en el gráfico también se seleccionará la fila correspondiente en la Tabla de resultados y la Tabla de medias, lo que le permitirá ver más detalles.
Para profundizar más, con la selección seleccionada,Seleccione “Relaciones bivariadas de elementos seleccionados” en el botón triangular rojo a la izquierda del informe “Detección de respuestas”.Se agregará un informe de "Análisis unidireccional" a la plataforma de relaciones bivariadas.
La figura a continuación muestra un informe que compara el gen "log2in_CG6372" entre ambos sexos. Al observar este gráfico, podemos confirmar visualmente que el nivel de expresión en los hombres es mucho mayor que en las mujeres.
Además , la última versión, JMP 19, añade prácticas funciones llamadas "Seleccionar X" y "Seleccionar Y" a la derecha del gráfico de volcán. Al seleccionar las variables X e Y que se analizarán aquí, se resaltan los puntos y filas correspondientes del gráfico en la tabla de resumen.
Abajo a la izquierda: Haga clic en "Genotipo". Los puntos del gráfico para la comparación de genotipos están resaltados, pero la mayoría de los puntos rojos y azules no están seleccionados.
Abajo a la derecha: Haz clic en "Género". Los puntos de la gráfica para la comparación de género aparecen resaltados, pero se seleccionan muchos puntos rojos y azules.
Esto revela que hay muchos genes que difieren significativamente entre los sexos.
También puede usar "Seleccionar X" y "Seleccionar Y" simultáneamente. La figura a continuación muestra un ejemplo donde se seleccionan los primeros cinco genes en "Seleccionar Y" y luego "Genotipo" en "Seleccionar X" mientras mantiene presionada la tecla Ctrl. En este caso, se selecciona un punto rojo. Si acerca el cursor al punto, la etiqueta al pasar el cursor indicará que el punto es el resultado de comparar "log2in_TMS1" entre genotipos.
resumen
El diagrama de volcán es un método para examinar visualmente factores importantes mediante la visualización simultánea de la magnitud y la significancia de las diferencias entre múltiples variables. En JMP, puede seleccionar factores importantes del diagrama de volcán y explorarlos en profundidad.
Por último, aquí hay un vídeo que resume las operaciones JMP que ha realizado hasta ahora (sin audio).
por Naohiro Masukawa (JMP Japón)
Naohiro Masukawa - Comunidad de usuarios de JMP
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