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
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