Record of circos usage

Circos是绘制圈图的神器,在http://circos.ca/images/页面有很多CIRCOS可视化的示例。

Circos可以在线使用,在线使用时是把表格转为圈图,不过只允许最大75行和75列;做一些简单的示意图会比较好,最后时会介绍下在线的tableviewer的使用。

也可以安装在本地,在本地可以绘制基于基因组的更复杂的图。

Circos由Perl写成,安装相对简单,只要Perl的包都装好了就可以了。

Circos安装

  • http://circos.ca/software/download/circos/下载Circos安装包,并解压,把安装包内的bin目录加载到环境变量

    wget http://circos.ca/distribution/circos-0.69-6.tgz
    tar xvzf circos-0.69-6.tgz
    ln -s `pwd`/circos-0.69-6/bin/* ~/bin #make sure ~/bin is in $PATH
    
    or
    # 注意pwd两侧的反引号
    export PATH=$PATH:`pwd`/circos-0.69/bin
    
  • 安装依赖的Perl包

    • 配置CPANM (CPANM是一个文件,下载下来,增加可执行属性,放到环境变量中即可使用)

      # 若无根用户权限,也可放入自己家目录下在环境变量内的目录中就可以 
      wget https://raw.githubusercontent.com/miyagawa/cpanminus/master/cpanm -O /sbin/cpanm
      chmod +x /sbin/cpanm
      
    • 获得依赖的Perl包,circos -module

      ok       1.11 Carp
      missing            Clone
      missing            Config::General
      ok        3.3 Cwd
      ok      2.124 Data::Dumper
      ok       2.55 Digest::MD5
      ok       2.77 File::Basename
      ok        3.3 File::Spec::Functions
      ok       0.22 File::Temp
      ok       1.50 FindBin
      missing            Font::TTF::Font
      missing            GD
      missing            GD::Polyline
      ok       2.38 Getopt::Long
      ok       1.14 IO::File
      missing            List::MoreUtils
      ok       1.21 List::Util
      missing            Math::Bezier
      ok       1.60 Math::BigFloat
      missing            Math::Round
      missing            Math::VecStat
      ok    1.01_03 Memoize
      ok       1.17 POSIX
      missing            Params::Validate
      ok       1.36 Pod::Usage
      missing            Readonly
      missing            Regexp::Common
      missing            SVG
      missing            Set::IntSpan
      missing            Statistics::Basic
      ok       2.20 Storable
      ok       1.11 Sys::Hostname
      ok      2.0.0 Text::Balanced
      missing            Text::Format
      ok     1.9721 Time::HiRes
      
    • 获取缺失模块并安装

      # 第一句话的目的只是查看需要运行的命令,直接运行第二句就好
      circos -module | grep 'missing' | awk '{a=a" "$2;}END{print "cpanm"a}'
      circos -module | grep 'missing' | awk '{a=a" "$2;}END{system("cpanm"a);}'
      
    • 再运行circos -module发现GDGD::Polyline没安装上,查看错误信息是No package 'gdlib' found

      # 根用户
      yum install gd-devel
      
    • 然后再用cpanm安装GDGD::Polyline

最简单出图

把下面的内容存储到任意目录下的任意文件比如ehbio.conf下,然后运行circos -conf ehbio.conf就可以获得circos的图circos.pngcircos.svg

karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt

<ideogram>

<spacing>
default = 0.005r
</spacing>

radius    = 0.9r
thickness = 20p
fill      = yes

</ideogram>

################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported 
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files, 
# look in etc/ in the Circos distribution.

<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
</image>

# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>

# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>

上述命令是怎么运行的呢?

# karyotype定义染色体的名字、ID、起始位置信息,是绘制图的根本
karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt

# 必须的部分,控制染色体信息显示
<ideogram>

# 定义染色体之间的间距,为图形半径的5% (r代表radius,半径)
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>

# 染色体区域的绘制位置,默认所有染色体都处于远离圆心同样距离的位置
# 这里设置的是图形半径的0.9倍的位置
# 也可以设置绝对像素值
radius    = 0.9r
# 染色体区域的宽度,可以是相对图形半径,也可以说绝对像素值
thickness = 20p

# 染色体区域填充颜色
fill      = yes

</ideogram>

################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported 
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files, 
# look in etc/ in the Circos distribution.

# 这些都是引用文件,暂时不去管什么意思,后面用到再逐个解释。
# 但是绘图时这些必须引用。下面会解释下最关键的引用位置。
<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
</image>

# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>

# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>

最开始看CIRCOS的配置文件时,不理解其是如何查找用到的数据和配置目录时,不过上面配置文件中被注释掉的一句话泄露了天机look in etc/ in the Circos distribution。配置文件和数据文件默认先在当前目录查找,若没有则去CIRCOS的安装目录下查找。

下面列出了CIRCOS搜索配置文件时查找的目录(搜索数据时也类似)

.
./etc
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin/etc
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin/../etc
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin/..
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin

不得不敢写CIRCOS的日志输出,很详细,每次都刷屏。当我们运行CIRCOS失败时,看下日志信息,会得到很多提示。

数据和配置文件都在CIRCOS安装目录下,那么先看看它的目录结构吧。

circos安装目录介绍

bin: 目录下是circos可执行程序,加入环境变量即可

data: 目录下有一个文件夹karyotype,里面收录了几个物种染色体信息文件。

karyotype.chimp.txt karyotype.arabidopsis.tair10.txt
karyotype.human.hg38.txt karyotype.human.hg19.txt
karyotype.mouse.mm10.txt karyotype.yeast.txt karyotype.zeamays.txt

这个是绘制CIRCOS图所必须的一个文件 (文件的内容虽然通常是染色体的信息,但不局限于染色体信息,其它的区域信息、时间序列信息都可以使用)

文件内容如下 (#后面是注释,会被忽略)

前两列是固定的,chr -chr表示定义一条染色体;-表示指定这个区域的父区域,染色体没有父区域,用-代替。

ID是当前区域的名字,其子区域的父区域列都使用这个名字。如果同时绘制多个物种,可在ID中包含物种的代号。

LABEL是当前区域显示的名字。

START END是当前区域的范围,必须是整个的区域。如果想显示部分区域,可在后续配置中修改。

COLOR是当前区域的颜色,CIRCOS为每个染色体有定义好的颜色,存储于etc/colors.conf。除了预先定义了染色体的颜色,还定义了一些颜色变量可以直接使用。

#chr - ID LABEL START END COLOR
chr - hs1 1 0 248956422 chr1
chr - hs2 2 0 242193529 chr2
chr - hs3 3 0 198295559 chr3
chr - hs4 4 0 190214555 chr4
chr - hs5 5 0 181538259 chr5
chr - hs6 6 0 170805979 chr6
chr - hs7 7 0 159345973 chr7
chr - hs8 8 0 145138636 chr8
chr - hs9 9 0 138394717 chr9

etc目录下是配置文件,前面引用到了3个。

image.conf内容如下

<<include image.generic.conf>>
<<include background.white.conf>>

image.generic.conf内容如下,定义了输出的图形的名字、格式、大小等,这些都可以在自定义配置文件,即前面提到的ehbio.conf中覆盖。

dir   = . 
#dir  = conf(configdir)
file  = circos.png
png   = yes
svg   = yes

# radius of inscribed circle in image
radius         = 1500p

# by default angle=0 is at 3 o'clock position
angle_offset      = -90

#angle_orientation = counterclockwise

auto_alpha_colors = yes
auto_alpha_steps  = 5

background.white.conf只定义了背景是白色。

colors_fonts_patterns.conf引用了颜色、字体、预定义的图形文件信息的配置

<colors>
<<include etc/colors.conf>>
</colors>
<fonts>
<<include etc/fonts.conf>>
</fonts>
<patterns>
<<include etc/patterns.conf>>
</patterns>

colors.conf及其引用文件内容摘录如下,利用RGB组合设置了颜色变量、系列颜色和染色体的颜色。(染色体的名字全部使用小写)

dpblue   = 0,153,237
vdpblue  = 0,136,220
vvdpblue = 0,120,204

vvlpurple = purples-7-seq-1
vlpurple  = purples-7-seq-2

gpos100 = 0,0,0
gpos    = 0,0,0
gpos75  = 130,130,130

chr1  = 153,102,0
chr2  = 102,102,0
chr3  = 153,153,30

patterns.conf定义特殊小图形的信息

# pattern fills for PNG files

vline        = tiles/vlines.png
vline-sparse = tiles/vlines-sparse.png

hline        = tiles/hlines.png
hline-sparse = tiles/hlines-sparse.png

checker        = tiles/checkers.png
checker-sparse = tiles/checkers-sparse.png

dot        = tiles/dots.png
dot-sparse = tiles/dots-sparse.png
solid      = tiles/solid.png

housekeeping.conf必须在最上层自定义配置文件中(也就是ehbio.conf)中引用。这个文件名字起的很生物,持家配置,必须要,而且不建议修改。具体内容就不列出了,感兴趣的自己去看。

染色体信息展示和调整

把前面的配置文件再拓展一些,给染色体加上名字,并且按照染色深浅上色。

karyotype变量指定了绘制CIRCOS图所必须的一个文件 (文件的内容虽然通常是染色体的信息,但不局限于染色体信息,其它的区域信息、时间序列信息都可以使用)

文件内容如下 (#后面是注释,会被忽略)

前两列是固定的,chr -chr表示定义一条染色体;-表示指定这个区域的父区域,染色体没有父区域,用-代替。

ID是当前区域的名字,其子区域的父区域列都使用这个名字。如果同时绘制多个物种,可在ID中包含物种的代号。

LABEL是当前区域显示的名字。

START END是当前区域的范围,必须是整个的区域。如果想显示部分区域,可在后续配置中修改。

COLOR是当前区域的颜色,CIRCOS为每个染色体有定义好的颜色,存储于etc/colors.conf。除了预先定义了染色体的颜色,还定义了一些颜色变量可以直接使用。

#chr - ID LABEL START END COLOR
chr - hs1 1 0 248956422 chr1
chr - hs2 2 0 242193529 chr2
chr - hs3 3 0 198295559 chr3
chr - hs4 4 0 190214555 chr4
chr - hs5 5 0 181538259 chr5
chr - hs6 6 0 170805979 chr6
chr - hs7 7 0 159345973 chr7
chr - hs8 8 0 145138636 chr8
chr - hs9 9 0 138394717 chr9

如果有cytogenetic band信息,则写到文件末尾。band是固定的,DOMAIN指定从属信息,对应于上面染色体的ID信息。其它列与上面解释相同。

#band DOAMIN ID LABEL START END COLOR
band hs1 p36.33 p36.33 0 2300000 gneg
band hs1 p36.32 p36.32 2300000 5400000 gpos25
band hs1 p36.31 p36.31 5400000 7200000 gneg
band hs1 p36.23 p36.23 7200000 9200000 gpos25
band hs1 p36.22 p36.22 9200000 12700000 gneg
band hs1 p36.21 p36.21 12700000 16200000 gpos50

# karyotype定义染色体的名字、ID、起始位置信息,是绘制图的根本
karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt

# 必须的部分,控制染色体信息显示
# http://circos.ca/documentation/tutorials/reference/ideogram/
<ideogram>

# 定义显示的染色体之间的间距,为图形半径的0.5% (r代表radius,半径)
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>

# 染色体区域的绘制位置,默认所有染色体都处于远离圆心同样距离的位置
# 这里设置的是图形半径的0.9倍的位置
# 也可以设置绝对像素值
radius    = 0.9r
# 染色体区域的宽度,可以是相对图形半径,也可以说绝对像素值
thickness = 20p

# 染色体区域填充颜色
fill      = yes

# 染色体边的颜色和宽度
stroke_thickness = 2
stroke_color = black

# 显示染色体标签名字
# 更多label的调整见 
# http://circos.ca/documentation/tutorials/ideograms/labels/lesson
show_label = yes
label_font = default
# ideogram外圈再加总半径的0.05
label_radius = dims(ideogram,radius_outer) + 0.005r

# 如果想把label标记在圈里可以写,外圈半径+内圈半径除以2
# label_rdius = (dims(ideogram,radius_outer)+dims(ideogram,radius_inner))/2
label_size = 24
# label与圈平行
label_parallel   = yes
label_case = upper

# 显示karyotype中定义的细胞遗传学条带
# fill_bands=yes 表示使用预先定义的颜色
show_bands            = yes
fill_bands            = yes
band_transparency     = 4


</ideogram>

################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported 
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files, 
# look in etc/ in the Circos distribution.

# 这些都是引用文件,暂时不去管什么意思,后面用到再逐个解释。
# 但是绘图时这些必须引用。下面会解释下最关键的引用位置。
<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
file* = circos_label_band.png
</image>

# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>

# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>

显示染色体刻度信息,chromosome_units定义染色体一个单位的大小,缩写为u。若chromosome_units=1000000, 则10u=10000000

# karyotype定义染色体的名字、ID、起始位置信息,是绘制图的根本
karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt

# 必须的部分,控制染色体信息显示
# 更多解释见
# http://circos.ca/documentation/tutorials/reference/ideogram/
<ideogram>

# 定义显示的染色体之间的间距,为图形半径的0.5% (r代表radius,半径)
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>

# 染色体区域的绘制位置,默认所有染色体都处于远离圆心同样距离的位置
# 这里设置的是图形半径的0.9倍的位置
# 也可以设置绝对像素值
radius    = 0.9r

# 染色体区域的宽度,可以是相对图形半径,也可以说绝对像素值
thickness = 20p

# 染色体区域填充颜色
fill      = yes

# 染色体边的颜色和宽度
stroke_thickness = 2
stroke_color = black

# 显示染色体标签名字
# 更多label的调整见 
# http://circos.ca/documentation/tutorials/ideograms/labels/lesson
show_label = yes
label_font = default
# ideogram外圈再加总半径的0.05
label_radius = dims(ideogram,radius_outer) + 0.05r

# 如果想把label标记在圈里可以写,外圈半径+内圈半径除以2
# label_rdius = (dims(ideogram,radius_outer)+dims(ideogram,radius_inner))/2
label_size = 24
# label与圈平行
label_parallel   = yes
label_case = upper

# 显示karyotype中定义的细胞遗传学条带
# fill_bands=yes 表示使用预先定义的颜色
show_bands            = yes
fill_bands            = yes
band_transparency     = 4
</ideogram>

chromosomes_units           = 1000000
show_ticks          = yes
show_tick_labels    = yes

<ticks>
# ticks块定义了全局水平的tick的属性
# 更多解释见http://circos.ca/documentation/tutorials/ticks_and_labels/basics/
# ticks出现的位置
radius           = dims(ideogram,radius_outer)
# The label multiplier is the constant used to multiply the tick value to obtain the tick label. For example,  if the multiplier is 1e-6,  then the tick mark at position 10, 000, 000 will have a label of 10. The multiplier is applied to the raw tick value,  regardless of the value of chromosomes_unit. 
# multiplier是用于获得ticks label的,当前ticks对应的染色体位置乘以multiplier就得到ticks label
# 这个值的设置与chromosomes_units是没有任何关系的
# 比如当前位置是10,000,000, 乘以multiplier (1e-6)就是10
multiplier       = 1e-6
# ticks颜色、粗细、大小
color            = black
thickness        = 2p
size             = 15p
# 默认所有染色体都显示, 放置在ticks块中全局有效
chromosomes_display_default=yes
# 不在任何染色体显示, 放置在tick块中单个tick有效
# 单词拼错无效
#chromosomes_display_default=no

# 每个tick定义一种间隔,20u, 5u, 还可增加3u,4u等, 大的刻度会覆盖小的刻度
# 20u的间隔,定义大的ticks,并显示ticks_label
<tick>
# spacing定义多大间距一个tick
spacing        = 20u
show_label     = yes
label_size     = 20p
# label的偏移量
label_offset   = 10p
# %d, %.nf
format         = %d
</tick>

# 5u的间隔,定义小的ticks
<tick>
spacing        = 5u
color          = grey
size           = 10p
# 定义在哪些染色体显示ticks,哪些区域不显示
chromosomes=-hs1;-hs2:0-100;-hs3:100-)
</tick>


# 30u的间隔,定义中等的ticks
<tick>
chromosomes_display_default=no
spacing        = 30u
color          = red
size           = 15p
chromosomes=hs1
</tick>

</ticks>

################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported 
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files, 
# look in etc/ in the Circos distribution.

# 这些都是引用文件,暂时不去管什么意思,后面用到再逐个解释。
# 但是绘图时这些必须引用。下面会解释下最关键的引用位置。
<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
file* = circos_label_band_tick.png
</image>

# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>

# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>

在CIRCOS中chromosome表示karyotype文件中定义的染色体的序列结构信息。ideogramchromosome信息的展示方式。一个染色体可以不展示,也有可能分成多段展示,可以选择图的位置,设置每个染色体的位置、相对大小。

# karyotype定义染色体的名字、ID、起始位置信息,是绘制图的根本
karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt

# 必须的部分,控制染色体信息显示
# 更多解释见
# http://circos.ca/documentation/tutorials/reference/ideogram/
<ideogram>

# 定义显示的染色体之间的间距,为图形半径的0.5% (r代表radius,半径)
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>

# 染色体区域的绘制位置,默认所有染色体都处于远离圆心同样距离的位置
# 这里设置的是图形半径的0.9倍的位置
# 也可以设置绝对像素值
radius    = 0.9r

# 改变染色体在circos环中内半径大小
# 染色体区域的宽度,可以是相对图形半径,也可以说绝对像素值
thickness = 20p

# 染色体区域填充颜色
fill      = yes

# 染色体边的颜色和宽度
stroke_thickness = 2
stroke_color = black

# 显示染色体标签名字
# 更多label的调整见 
# http://circos.ca/documentation/tutorials/ideograms/labels/lesson
show_label = yes
label_font = default
# ideogram外圈再加总半径的0.05
label_radius = dims(ideogram,radius_outer) + 0.05r

# 如果想把label标记在圈里可以写,外圈半径+内圈半径除以2
# label_rdius = (dims(ideogram,radius_outer)+dims(ideogram,radius_inner))/2
label_size = 24
# label与圈平行
label_parallel   = yes
label_case = upper

# 显示karyotype中定义的细胞遗传学条带
# fill_bands=yes 表示使用预先定义的颜色
show_bands            = yes
fill_bands            = yes
band_transparency     = 4
</ideogram>

# 染色体大小调整
chromosomes_scale   = hs1=0.1r;hs14=0.06r;hs6=0.06r
# 个别染色体位置调整
chromosomes_radius  = hs14:0.8r;hs6:0.8r;hs1:0.7r

chromosomes_units           = 1000000
show_ticks          = yes
show_tick_labels    = yes

<ticks>
# ticks块定义了全局水平的tick的属性
# 更多解释见http://circos.ca/documentation/tutorials/ticks_and_labels/basics/
# ticks出现的位置
radius           = dims(ideogram,radius_outer)
# The label multiplier is the constant used to multiply the tick value to obtain the tick label. For example,  if the multiplier is 1e-6,  then the tick mark at position 10, 000, 000 will have a label of 10. The multiplier is applied to the raw tick value,  regardless of the value of chromosomes_unit. 
# multiplier是用于获得ticks label的,当前ticks对应的染色体位置乘以multiplier就得到ticks label
# 这个值的设置与chromosomes_units是没有任何关系的
# 比如当前位置是10,000,000, 乘以multiplier (1e-6)就是10
multiplier       = 1e-6
# ticks颜色、粗细、大小
color            = black
thickness        = 2p
size             = 15p
# 默认所有染色体都显示, 放置在ticks块中有效
chromosomes_display_default=yes
# 不在任何染色体显示, 放置在ticks块中有效
#chromosomes_display_default=no

# 每个tick定义一种间隔,20u, 5u, 还可增加3u,4u等, 大的刻度会覆盖小的刻度
# 20u的间隔,定义大的ticks,并显示ticks_label
<tick>
# spacing定义多大间距一个tick
spacing        = 20u
show_label     = yes
label_size     = 20p
# label的偏移量
label_offset   = 10p
# %d, %.nf
format         = %d
chromosomes=-hs1;-hs14;-hs6
</tick>

# 5u的间隔,定义小的ticks
<tick>
spacing        = 5u
color          = grey
size           = 10p
# 定义在哪些染色体显示ticks,哪些区域不显示
chromosomes=-hs1;-hs14;-hs6;-hs2:0-100;-hs3:100-)
</tick>


# 30u的间隔,定义中等的ticks
<tick>
chromosomes_display_default=no
spacing        = 30u
color          = red
size           = 15p
chromosomes=hs1
</tick>

</ticks>

################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported 
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files, 
# look in etc/ in the Circos distribution.

# 这些都是引用文件,暂时不去管什么意思,后面用到再逐个解释。
# 但是绘图时这些必须引用。下面会解释下最关键的引用位置。
<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
file* = circos_label_band_tick_chromove.png
#画图起始的位置,相对于三点钟方向
angle_offset* = 74
# 图形大小
radius = 800p
</image>

# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>

# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>

CIRCOS错误信息

  1. Dimension [$DIMS->{‘ideogram’}{‘default’}{' radius_outer'}] is not defined in expression [dims(ideogram, default, radius_outer) + 0.05r]
    • radius_outer前面多了个空格
  2. CONFIGURATION FILE ERROR; Circos could not find the configuration file [simple.confy]]
    • 配置文件不存在,或名字、路径写错了
  3. Config::General: Block “" has no EndBlock statement (level: 2, chunk 4191)!
    • 区块标签不成对
  4. 设置的效果没有显示也没报销
    • 确认单词拼写是否有问题
    • 确认是否写入了正确的语句块内
  5. Circos::Error::fatal_error(‘configuration’, ‘multivalue’, ‘angle_offset’, ‘image’)
    • 没有强制覆盖默认值

CIRCOS增加热图、点图、线图和区块属性

CIRCOS图在有了染色体信息界定绘图区域后,就可以向里面添加离散数据如标记特定的区域或连续数据如展示修饰的丰度等。

经过前面部分对CIRCOS基本安装,最简单绘图和调整各部分属性的熟悉后,这些基本配置都可以写入单独的文件,供多次使用,就像下面主配置文件中的include所示。

而我们每次绘图主要修改的部分就在主配置文件里面,更换下对应圈的文件名、半径和绘制属性即可。

main circos configure (test.circos.conf)

<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>

# # 必须的部分,控制染色体信息显示
# # 之前两篇教程为了方便理解ideogram和ticks都是直接写在主配置文件的
# # 但通常实际使用时会拆分成不同文件,方便管理,所以这里采用了引用方式
# # 具体解释都见前面的文章
<<include ideogram.conf>>
<<include ticks.conf>>

# 定义输出
<image>
<<include etc/image.conf>>
file*=test.circos.png
dir*=./
</image>

# karyotype定义染色体的名字、ID、起始位置信息,是绘制图的根本
# 具体解释看前面2篇文章
karyotype = test.chromsomes.circos_input.txt

# `chromosome_units`定义染色体一个单位的大小,缩写为`u`。若`chromosome_units=1000000`, 
 则`10u=10000000`。
# 后面会用到这个单位,尤其是ticks中
chromosomes_units =1000000
chromosomes_display_default = yes

# 大标签highlights,复数定义里面有多个highlight
<highlights>

# 高亮的区域放在 <highlight>标签中,配置简单,给定文件名和内外半径就好
# 文件格式见下面解释
<highlight>
file=HL1.bed.circos_input.txt
r0=0.914285714286r
r1=0.991428571429r
</highlight>

# 高亮的区域放在 <highlight>标签中,配置简单,给定文件名和内外半径就好
# 文件格式见下面解释
<highlight>
file=HL2.bed.circos_input.txt
r0=0.828571428571r
r1=0.905714285714r
</highlight>

# 高亮的区域放在 <highlight>标签中,配置简单,给定文件名和内外半径就好
# 文件格式见下面解释
<highlight>
file=HL3.bed.circos_input.txt
r0=0.742857142857r
r1=0.82r
</highlight>

</highlights>

# 定义绘制的线图、点图、热图、直方图等,复数plots
<plots>

# 全局属性定义
color = spectral-7-div-rev
stroke_thickness = 1
stroke_color = black
scale_log_base = 0.5

# 其中一个子图,给定文件名,内外半径,和绘制类型
# 文件格式见下面解释
<plot>
file=Heatmap1.bed.circos_input.txt
type=line
r0=0.657142857143r
r1=0.734285714286r
</plot>


# 其中一个子图,给定文件名,内外半径,和绘制类型
# 文件格式见下面解释
<plot>
file=Heatmap2.bed.circos_input.txt
type=scatter
r0=0.571428571429r
r1=0.648571428571r
</plot>


# 其中一个子图,给定文件名,内外半径,和绘制类型
# 文件格式见下面解释
<plot>
file=Heatmap3.bed.circos_input.txt
type=histogram
r0=0.485714285714r
r1=0.562857142857r
</plot>


# 其中一个子图,给定文件名,内外半径,和绘制类型
# 文件格式见下面解释
<plot>
file=Heatmap4.bed.circos_input.txt
type=heatmap
r0=0.4r
r1=0.477142857143r
</plot>

</plots>

<<include etc/housekeeping.conf>>
max_points_per_track*  =  2500000
data_out_of_range* = trim

下面看下文件格式的要求

test.chromsomes.circos_input.txt

##chr - ID LABEL START END COLOR
chr - chr1 hs1 0 248956422 chr1
chr - chr2 hs2 0 242193529 chr2
chr - chr3 hs3 0 198295559 chr3
chr - chr4 hs4 0 190214555 chr4
chr - chr5 hs5 0 181538259 chr5

高亮文件的格式一致,选其中一个做例子 HL1.bed.circos_input.txt

#ParentID	START	END	ATTRIBUTE
#ParentID对应于karyotype文件的ID(第3列)
#ATTRIBUTE列颜色的获取看前面两篇的介绍以获知有多少可用颜色
chr1 0 6422000 fill_color=vlyellow
chr1 12447822 24895644 fill_color=vlpred
chr1 136926042 149373864 fill_color=vlppurple
chr1 236508618 248956422 fill_color=vlporange
chr2 0 2421000 fill_color=vlpred
chr2 36329031 48438708 fill_color=vlpgreen
chr2 193754832 205864509 fill_color=vlpred
chr2 133206447 145316124 fill_color=vlyellow
chr3 59488668 69403446 fill_color=vlpred
chr3 128892114 138806892 fill_color=vlpblue
chr3 1800000 198295559 fill_color=vlpred
chr4 0 2145550 fill_color=vlpgreen
chr4 95107280 104618008 fill_color=vlpblue
chr4 133150192 142660920 fill_color=vlppurple
chr4 190000000 190214555 fill_color=vlpgreen
chr5 0 1538259 fill_color=vlpblue
chr5 27230739 36307652 fill_color=vvlpgreen
chr5 72615304 81692217 fill_color=vvlyellow
chr5 127076782 136153695 fill_color=vvlporange
chr5 15382590 15392590 fill_color=vlpblue

数值文件格式也一致,只是给定不同的type绘制不同属性的图,如线图、热图等。

Heatmap1.bed.circos_input.txt

#ParentID	START	END	Value
#ParentID对应于karyotype文件的ID (第3列)
#Value列为我们想展示的值
chr1 0 12447822 1
chr1 12447822 24895644 2
chr1 211612974 224060796 18
chr1 224060796 236508618 19
chr1 236508618 248956422 20
chr2 0 12109677 1
chr2 12109677 24219354 2
chr2 24219354 36329031 3
chr2 36329031 48438708 4
chr2 48438708 60548385 5
chr2 205864509 217974186 18
chr2 217974186 230083863 19
chr2 230083863 242193529 20
chr3 0 9914778 1
chr3 9914778 19829556 2
chr3 19829556 29744334 3
chr3 29744334 39659112 4
chr3 39659112 49573890 5
chr4 0 9510728 1
chr4 9510728 19021456 2
chr4 19021456 28532184 3
chr4 28532184 38042912 4
chr4 133150192 142660920 15
chr4 171193104 180703832 19
chr4 180703832 190214555 20
chr5 0 9076913 1
chr5 9076913 18153826 2
chr5 18153826 27230739 3
chr5 154307521 163384434 18
chr5 163384434 172461347 19
chr5 172461347 181538259 20

所有文件都准备好之后,运行circos -conf test.circos.conf就可以获得test.circos.svgtest.circos.png两幅图了。

如果有属性不理解或还需修改属性,请参考前两篇及前两篇提供的属性修改文档方便查找。

后台回复circos,可获取所有推文链接和本次的测试数据,直接体验出图。

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积微,月不胜日,时不胜月,岁不胜时。凡人好敖慢小事,大事至,然后兴之务之。如是,则常不胜夫敦比于小事者矣!何也?小事之至也数,其悬日也博,其为积也大。大事之至也希,其悬日也浅,其为积也小。故善日者王,善时者霸,补漏者危,大荒者亡!故,王者敬日,霸者敬时,仅存之国危而后戚之。亡国至亡而后知亡,至死而后知死,亡国之祸败,不可胜悔也。霸者之善著也,可以时托也。王者之功名,不可胜日志也。财物货宝以大为重,政教功名者反是,能积微者速成。诗曰:德如毛,民鲜能克举之。此之谓也。

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