matlab - Matlab：具有统一图列高度的 seqlogo

Question

在 Matlab 中，我想制作一个氨基酸序列图谱的seqlogo 图。但不是通过熵来缩放绘图列的高度，而是希望所有列的高度相同。

我正在根据这个问题的答案修改代码，但我想知道是否有 seqlogo 的参数或我错过的其他一些函数会使列高统一。

或者，我是否可以将统计转换应用于序列配置文件以破解所需的输出？（列高度一致，每个字母的高度与其在 seqprofile 中的概率成线性比例）

Answer 1

解决此问题的最简单方法可能是直接修改Bioinformatics Toolbox 函数 SEQLOGO的代码（如果可能）。在 R2010b 中，您可以执行以下操作：

edit seqlogo

该函数的代码将显示在编辑器中。接下来，找到以下行（第 267-284 行）并将它们注释掉或完全删除它们：

S_before = log2(nSymbols);
freqM(freqM == 0) = 1; % log2(1) = 0

% The uncertainty after the input at each position
S_after = -sum(log2(freqM).*freqM, 1);

if corrError
    % The number of sequences correction factor
    e_corr = (nSymbols -1)/(2* log(2) * numSeq);
    R = S_before - (S_after + e_corr);
else
    R = S_before - S_after;
end

nPos = (endPos - startPos) + 1;
for i =1:nPos
    wtM(:, i) = wtM(:, i) * R(i);
end

然后将这一行放在他们的位置：

wtM = bsxfun(@times,wtM,log2(nSymbols)./sum(wtM));

您可能希望以新名称保存文件，例如seqlogo_norm.m，因此您仍然可以使用原始未修改的SEQLOGO函数。现在，您可以创建所有列标准化为相同高度的序列剖面图。例如：

S = {'LSGGQRQRVAIARALAL',...      %# Sample amino acid sequence
     'LSGGEKQRVAIARALMN',...
     'LSGGQIQRVLLARALAA',...
     'LSGGERRRLEIACVLAL',...
     'FSGGEKKKNELWQMLAL',...
     'LSGGERRRLEIACVLAL'};
seqlogo_norm(S,'alphabet','aa');  %# Use the modified SEQLOGO function

旧答案：

我不确定如何转换序列配置文件信息以从Bioinformatics Toolbox 函数 SEQLOGO获得所需的输出，但我可以向您展示如何修改我为回答您链接到的相关问题seqlogo_new.m而编写的替代方案。如果您更改从此初始化的行：bitValues

bitValues = W{2};

对此：

bitValues = bsxfun(@rdivide,W{2},sum(W{2}));

然后，您应该将每列缩放到 1 的高度。例如：

S = {'ATTATAGCAAACTA',...  %# Sample sequence
     'AACATGCCAAAGTA',...
     'ATCATGCAAAAGGA'};
seqlogo_new(S);            %# After applying the above modification

Answer 2

目前，我的解决方法是生成一堆与序列配置文件匹配的假序列，然后将这些序列提供给http://weblogo.berkeley.edu/logo.cgi。这是制作假序列的代码：

function flatFakeSeqsFromPwm(pwm, letterOrder, nSeqsToGen, outFilename)
%translates a pwm into a bunch of fake seqs with the same probabilities
%for use with http://weblogo.berkeley.edu/

%pwm should be a 4xn or a 20xn position weight matrix. Each col must sum to 1
%letterOrder = e.g. 'ARNDCQEGHILKMFPSTWYV' for my data
%nSeqsToGen should be >= the # of pixels tall you plan to make your chart

[height windowWidth] = size(pwm);
assert(height == length(letterOrder));
assert(isequal(abs(1-sum(pwm)) < 1.0e-10, ones(1, windowWidth))); %assert all cols of pwm sum to 1.0

fd = fopen(outFilename, 'w');

for i = 0:nSeqsToGen-1
    for seqPos = 1:windowWidth
        acc = 0; %accumulator
        idx = 0;
        while i/nSeqsToGen >= acc
            idx = idx + 1;
            acc = acc + pwm(idx, seqPos);
        end
        fprintf(fd, '%s', letterOrder(idx));
    end
    fprintf(fd, '\n');
end

fclose(fd);
end