如何利用Cytoscape.js创建交互式网络图？

Cytoscape 是一个开源的生物信息学软件平台，用于可视化和分析分子交互网络，以下是 Cytoscape 教程的详细介绍：

一、安装与启动

1、安装 Java：确保你的计算机上已安装 Java 运行环境（JRE），因为 Cytoscape 是基于 Java 开发的。

2、下载 Cytoscape：访问 Cytoscape 官方网站（https://cytoscape.org/download.html）下载最新版本的 Cytoscape 安装包。

3、安装 Cytoscape：根据操作系统的不同，选择相应的安装程序并按照提示进行安装。

4、启动 Cytoscape：安装完成后，双击桌面上的 Cytoscape 图标或在开始菜单中找到 Cytoscape 并启动它。

二、基本操作界面

1、菜单栏：包含 File、Edit、View、Select、Layout、Plugins 等菜单项，提供文件操作、编辑、视图控制、选择、布局调整和插件管理等功能。

2、工具栏：提供了一些常用功能的快捷按钮，如打开、保存、撤销、重做等。

3、网络处理面板：用于创建和管理网络，包括添加节点和边、设置节点和边的属性等。

4、网络主视图窗口：显示当前创建或加载的网络图，可以在这里对网络图进行查看和编辑。

5、属性浏览板块：展示选择的点或边的属性，并允许修改这些属性的值。

三、导入数据

1、支持的数据格式：Cytoscape 支持多种数据格式，如 SIF、GML、TXT 等，SIF 格式是最常用的一种，它由三列组成，第一列和第三列是有相互作用关系的基因名或蛋白质名等，第二列是相互作用的名称。

2、导入网络数据：点击菜单栏中的 File → Import → Network ，选择要导入的网络数据文件，如果数据文件有特定的格式要求，可以在导入时进行相应的设置。

3、导入节点属性数据：如果还需要导入节点的属性数据，可以点击菜单栏中的 File → Import → Table ，选择节点属性文件，然后在弹出的对话框中，将节点属性表与之前导入的网络图相关联。

四、创建网络图

1、手动添加节点和边：在网络处理面板中，点击“Add a Node”按钮可以添加节点，点击“Directed Edge”按钮可以添加有向边，点击“Undirected Edge”按钮可以添加无向边，添加完节点和边后，可以在属性浏览板块中修改它们的属性。

2、从数据创建网络图：如果你已经有了一个数据表格，其中包含了节点和边的信息，可以通过导入该表格来创建网络图，一个包含两列的 TXT 文件，每行表示两个有互作关系的基因，可以用 Tab 键分隔。

五、网络图的编辑与美化

1、选择节点和边：在网络主视图窗口中，可以通过单击或拖动框选的方式选择节点和边，选中后可以进行复制、删除、移动等操作。

2、设置节点和边的属性：在属性浏览板块中，可以修改节点和边的各种属性，如标签、颜色、形状、大小等，通过设置不同的属性，可以使网络图更加直观和美观。

3、应用布局算法：点击菜单栏中的 Layout 菜单，可以选择不同的布局算法来调整网络图的布局，使其更加清晰和易于理解。

4、美化网络图：可以使用 Cytoscape 提供的样式表功能来定义节点和边的样式，如颜色、线条粗细、字体大小等，还可以添加背景图片、调整网络图的大小和位置等，以进一步美化网络图。

六、网络分析

1、拓扑分析：Cytoscape 提供了一些基本的拓扑分析功能，如计算节点的度、介数中心性、接近中心性等，这些指标可以帮助你了解网络图中节点的重要性和连接性。

2、功能分析：通过集成各种插件，Cytoscape 可以进行更深入的网络分析，如基因本体富集分析、信号通路分析、蛋白质相互作用网络分析等，这些分析可以帮助你挖掘网络图中的生物学意义。

七、导出结果

1、导出网络图：点击菜单栏中的 File → Export → Network ，可以将当前创建或编辑的网络图导出为多种格式，如 SIF、GML、PDF 等。

2、导出图像：点击菜单栏中的 File → Export → Image ，可以将网络图导出为常见的图像格式，如 PNG、JPEG、SVG 等。

八、常见问题及解答

1、问题：如何安装 Cytoscape 的插件？

解答：点击菜单栏中的 Apps → App Manager ，在弹出的对话框中搜索你想要安装的插件，然后点击 Install 按钮进行安装，安装完成后，插件会出现在菜单栏或工具栏中。

2、问题：如何调整网络图的布局？

解答：点击菜单栏中的 Layout 菜单，选择一种布局算法，如 Force-Directed Layout、Grid Layout 等，然后可以根据需要调整布局参数，如节点间距、边的长度等，以获得满意的布局效果。

九、小编有话说

Cytoscape 是一款功能强大且灵活的生物信息学软件，广泛应用于分子生物学、系统生物学等领域，通过本教程的学习，相信你已经掌握了 Cytoscape 的基本使用方法和操作技巧，在实际使用中，不断探索和尝试新的功能和插件，将能更好地发挥 Cytoscape 的优势，为你的科研工作提供有力的支持。