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Accepted
DaniCee
Asked: 2024-09-03 10:44:05 +0800 CST

在特定坐标处对 ggplot2 绘图区域内的颜色块进行排序

  • 772

我有一个简单的线图，其中 x 轴上显示了 DNA 序列，具体方式如下ggplot2：

myseq <- "AGAATATTATACATTCATCT"
set.seed(123)
mydata <- data.frame(time=1:100, value=rnorm(100, mean=10, sd=2))
indices <- seq(5, 100, length.out=20)
seqsplit <- unlist(strsplit(myseq, ""))
ind_df <- data.frame(call=seqsplit, time=indices)
final_df <- dplyr::left_join(mydata, ind_df, by="time")
xcolors <- ifelse(seqsplit=="A", "green", ifelse(seqsplit=="C", "blue", ifelse(seqsplit=="G", "black", "red")))
P <- ggplot2::ggplot(final_df, ggplot2::aes(x=time, y=value)) +
  ggplot2::geom_line(linewidth=0.5) +
  ggplot2::scale_x_continuous(breaks=indices, labels=seqsplit) +
  ggplot2::scale_y_continuous(limits=c(5,17)) +
  ggplot2::theme_light() +
  ggplot2::theme(axis.title.x=ggplot2::element_blank(),
                 axis.text.x=ggtext::element_markdown(face="bold", color=xcolors))
grDevices::pdf(file="test.pdf", height=3, width=10)
print(P)
grDevices::dev.off()

生成结果：

图1

现在我有一个长度为 4 的相关氨基酸序列，我知道它在 DNA 序列中的起始和终止位置。氨基酸序列的每个字母对应于 DNA 序列中的 3 个字母。

aaseq <- "WXYZ"
start <- 5
end <- 17

这里氨基酸序列从上面的 DNA 序列WXYZ开始T-5并结束，我想将它们绘制在一起。C-17

这将是我的最终目标（它可能只是正方形而不是“箭头”）：

图2

有没有简单的方法可以实现这一目标ggplot2？

2 个回答

  1. Best Answer

    没有箭头的一个简单选择是使用geom_segment：

    geom_segment(
  data = df_arrows,
  aes(x = x, xend = xend, y = 16, yend = 16, color = I(color)),
  linewidth = 8
)

    但是如果您想要箭头，那么我建议您尝试一下，geom_polygon但是这需要花费一些精力来创建带有多边形坐标的数据框：

    library(ggplot2)
library(dplyr)

aaseq <- "WXYZ"
start <- 5
end <- 17

df_arrows <- data.frame(
  x = indices[seq(start, end - 3, 3)],
  xend = indices[seq(start + 3, end, 3)],
  y = 16, yend = 16,
  color = c("blue", "green", "orange", "purple"),
  label = strsplit(aaseq, "")[[1]]
)

df_polygon <- df_arrows |>
  dplyr::mutate(label = factor(label, rev(unique(label)))) |>
  dplyr::reframe(
    data.frame(
      x = c(x, xend, xend, xend, x) + c(0, 0, 4, 0, 0),
      y = y + .5 * c(1, 1, 0, -1, -1),
      color = color,
      label = label
    ),
    .by = label
  )

ggplot(final_df, aes(x = time, y = value)) +
  scale_x_continuous(breaks = indices, labels = seqsplit) +
  scale_y_continuous(limits = c(5, 17)) +
  theme_light() +
  theme(
    axis.title.x = element_blank(),
    axis.text.x = ggtext::element_markdown(face = "bold", color = xcolors)
  ) +
  annotate(
    "rect",
    xmin = indices[start], xmax = indices[end],
    ymin = -Inf, ymax = Inf,
    fill = "grey", alpha = .4
  ) +
  geom_polygon(
    data = df_polygon,
    aes(x = x, y = y, fill = I(color), group = label)
  ) +
  geom_text(
    data = df_arrows,
    aes(x = (x + xend) / 2 + 1, y = y, label = label),
    color = "white", fontface = "bold"
  ) +
  geom_line(linewidth = 0.5)

    • 3

  2. 根据@stefan 的回答，我认为我仍然想要箭头方向，但是多边形因我的真实数据而变得非常复杂......

    这将进入一个 Shiny 应用程序，该应用程序以不同的数据作为输入，并且值y可能会有很大差异，因此定义多边形可能会变得一团糟。

    我尝试了arrow的参数geom_segment，但没有得到我想要的结果。但是，只需geom_point在 处绘制xend菱形，其大小等于 ，linewidth就geom_segment可以以非常简单的方式完美地解决问题。

    myseq <- "AGAATATTATACATTCATCT"
set.seed(123)
mydata <- data.frame(time=1:100, value=rnorm(100, mean=10, sd=2))
indexes <- seq(5, 100, length.out=20)
seqsplit <- unlist(strsplit(myseq, ""))
ind_df <- data.frame(call=seqsplit, time=indexes)
final_df <- dplyr::left_join(mydata, ind_df, by="time")
xcolors <- ifelse(seqsplit=="A", "green", ifelse(seqsplit=="C", "blue", ifelse(seqsplit=="G", "black", "red")))
#
#aa sequence
aaseq <- "WXYZ"
start <- 5
end <- 17
df_arrows <- data.frame(x=indexes[seq(start, end-3, 3)] -2.5,
                        xend=indexes[seq(start+3, end, 3)] -2.5,
                        y=16, yend=16,
                        color=c("blue", "green", "orange", "purple"),
                        label=strsplit(aaseq, "")[[1]])
##
P <- ggplot2::ggplot(final_df, ggplot2::aes(x=time, y=value)) +
  ggplot2::annotate("rect", xmin=indexes[start]-2.5, xmax=indexes[end]-2.5, ymin=-Inf, ymax=Inf, fill="grey", alpha=0.25) +
  ggplot2::geom_vline(data=df_arrows[-1,], ggplot2::aes(xintercept=x), color="grey", linetype=2, linewidth=0.5) +
  ggplot2::geom_line(linewidth=0.5) +
  ggplot2::scale_x_continuous(breaks=indexes, labels=seqsplit) +
  ggplot2::scale_y_continuous(limits=c(5,17)) +
  ggplot2::geom_segment(data=df_arrows, ggplot2::aes(x=x, xend=xend, y=16, yend=16, color=I(color)), linewidth=8) +
  ggplot2::geom_point(data=df_arrows, ggplot2::aes(x=xend, y=16, color=I(color)), shape=18, size=8) +
  ggplot2::geom_text(data=df_arrows, ggplot2::aes(x=(x+xend)/2+1, y=y, label=label), color="white", fontface="bold") +
  ggplot2::theme_light() +
  ggplot2::theme(axis.title.x=ggplot2::element_blank(),
                 axis.text.x=ggtext::element_markdown(face="bold", color=xcolors))
grDevices::pdf(file="test.pdf", height=3, width=10)
print(P)
grDevices::dev.off()

    生成结果：

    图1

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