By fanbingbing, 31 August, 2025

WGCNA(Weighted Gene Co-expression Network Analysis)是一种系统生物学方法,用于分析基因表达数据中的高维关系,揭示基因模块(协同表达的基因群)及其与表型的关联。用WGCN分别建立雌、雄子模块,通过雅格布散度筛选雌雄特异性表达网络,进而明确各类基因在不同发育阶段中的特定功能。

雌 / 雄分别建网 → 雅各布散度筛选特异模块 → 功能注释

1 数据准备

1.1 雌、雄各发育阶段(n≥6)的 FM/M 矩阵 → 去低表达、log2(x+1) 转换

1.2 样本表型:发育时期、组织部位、表型指标

2 分别构建共表达网络

• 雌:female_expr → pickSoftThreshold → blockwiseModules

• 雄:male_expr → 同上

参数:power=6–14,minModuleSize=30,mergeCutHeight=0.25

3 模块-表型关联

moduleTraitCor(雌 / 雄)→ 找出与发育阶段显著相关的模块(|r|>0.7, p<0.05)

4 雅各布散度(Jensen–Shannon Divergence, JSD)筛选雌雄特异模块

4.1 对每个模块计算:

雌模块 eigengene 在雄样本中的表达谱 → 分布 P

雌模块 eigengene 在雌样本中的表达谱 → 分布 Q

JSD(P||Q)=0.5KL(P||M)+0.5KL(Q||M),M=(P+Q)/2

4.2 设定阈值:JSD>0.3 视为“雌特异”;同理得“雄特异”

4.3 取特异模块中的基因(kME≥0.8)进入下游分析

5 功能与阶段特异性解析

5.1 GO/KEGG 富集(clusterProfiler)

5.2 阶段表达模式:模块 eigengene 随发育时间作折线图 → 看峰/谷期

5.3 核心驱动基因:module hub genes → 结合已知功能文献验证

6 可视化与验证

• 雌/雄特异模块热图(TOM plot)

• 模块-表型相关弦图

• qPCR 或原位杂交验证 hub 基因在特异阶段的表达

通过“雌雄分网 + JSD 筛选”策略,可精准锁定仅在雌性或雄性发育时期活跃的基因模块,明确其阶段特异性功能。

【金山文档 | WPS云文档】 学习WGCN
https://www.kdocs.cn/l/ckZmU0nths4f