​如何在差异基因Venn图中同时标识上下调基因数量信息

韦恩（Venn）图是常见统计图之一，用于展示各样本（或分组）之间共有（或特有）元素的数量（或比例）。例如做RNA-seq的最直接目的，大多是鉴定差异表达的基因。当试验涉及到多分组情况时，常需要展示多组间共享的差异基因数量，这个时候就要使用到Venn图。例如文献“Transcriptomic analyses of rice (Oryza sativa) genes and non-coding RNAs under nitrogen starvation using multiple omics technologies”中，植物组织中响应7天氮缺乏（-N_7d）、7天磷酸盐缺乏（-Pi_7d）和盐胁迫（d）、冷胁迫（e）或干旱胁迫（f）的差异表达lncRNA的Venn图。

不过这种Venn图太过单调，虽然展示了差异基因的数量，却没有区分基因是上调的还是下调的。另一种思路是，分别把上调或下调的基因拿出来，然后分别作图展示上调基因间的交集或者下调基因间的交集，但缺点是如果分组较多的话会很占篇幅，并且如果一个基因在一组中上调而在另一组中下调时则无法绘制出。
为了有效解决这些问题，今天我们来看一种特殊风格的Venn图，能够同时展示基因交集以及上下调数量的二维信息。风格如下，在Venn图中原数字位置添加了表示上下调基因数量的饼图。外圈表示不同的分组，饼图则表示了交集/或特有区域中，所包含的上调（红色）和下调（绿色）基因数量。此外，如果交集处某基因在不同组中的上下调趋势不一致，则在灰色区域显示数量。

本节我们来学习如何在R语言中绘制这种特殊的Venn图。

1 示例文件

示例数据“treat1_control.txt”、“treat2_control.txt”和“treat3_control.txt”分别为3种不同试验处理下的样品，与对照组相比后识别的显著差异表达基因。表中genes列为差异基因的名称，logFC列中将所有上调基因标识为1，所有下调基因标识为-1。

接下来绘制Venn图展示3组基因的交集概况，并同时将基因的上下调数量信息也表示出来。

2 R包GOplot的Venn+饼图样式

使用R包GOplot，即可通过给定的数据绘制这种特殊的Venn图，同时展示基因交集以及上下调数量的二维信息。

#读取数据，3个处理组与对照组相比获得的差异基因列表
#表中第一列为差异基因的名称，第二列中1代表上调，-1代表下调
group1 <- read.delim('treat1_control.txt', sep = '\t')
group2 <- read.delim('treat2_control.txt', sep = '\t')
group3 <- read.delim('treat3_control.txt', sep = '\t')
​
#绘制Venn+饼图
library(GOplot)
​
venn <- GOVenn(group1, group2, group3, #3组基因列表
    label = c('treat1 vs control', 'treat2 vs control', 'treat3 vs control'), #3组名称
    circle.col = c('blue', 'green', 'yellow'), #3组圈图颜色
    lfc.col = c('red', 'gray', 'green4'), #上调基因、下调基因和趋势相反基因的颜色
    plot = FALSE)  #plot=FALSE时，出图的同时输出交集统计信息
​
venn

这样这种Venn图组合饼图的样式就得到了。

右图Venn图的外圈表示数据中，3组处理组间相同/或特有的差异表达基因数量概况，具体的数值在饼图中展示，红色代表共有的上调基因，绿色代表共有的下调基因，灰色表示交集中在不同组中的上下调趋势不一致的基因。

对于各组交集具体涉及了哪些基因，它们的名称、上下调状态如何，将直接在面板中显示出来，如左图所示列表信息。

总之过程非常方便，很简单的一条命令，您get到了吗？