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ヒートマップの読み方

この記事で学ぶこと

  • ヒートマップの行、列、色、スケールを確認できる
  • クラスタリングや標準化が見え方に影響する理由を説明できる
  • 色の印象だけで結論を出さず、元データや別Figureに戻れる

ヒートマップ(heatmap)は、多数の遺伝子やサンプルの値を色で表すFigureです。RNA-seqや差次的発現解析の結果をまとめ、全体のパターンを見やすくするためによく使われます。

読むときは、個々の数値を1つずつ追うよりも、色のまとまりとサンプルや遺伝子の並びに注目します。色の意味やスケールを確認してから、どの群が似ているかを見ます。

ヒートマップで行、列、色、スケール、クラスタリングを確認する概念図
ヒートマップは色のまとまりと前提を読む 色が何を表すか、行や列が何か、標準化やクラスタリングの有無を確認します。

このFigureでは、サンプル間で似たパターンがあるか、特定の遺伝子群が条件ごとに高いか低いか、クラスタが実験条件と対応しているかを見ます。RNA-seqとは何かと関係が深いFigureです。

  • 行: 遺伝子、タンパク質、代謝物などの特徴量を表すことが多いです。
  • 列: サンプル、条件、時間点などを表します。
  • 色: 値の大小を表します。赤が高い、青が低いとは限らないため、カラーバーを確認します。
  • スケール: 生の発現量、正規化値、z-scoreなど、色に変換する前の値の扱いです。
  • クラスタリング: 似たパターンの行や列を近くに並べる処理です。考え方はクラスタリングとは何かで確認できます。
  • アノテーション: サンプル群、細胞種、処理条件などを色帯で示すことがあります。
  1. 行と列が何を表すかを確認します。
  2. 色の意味とカラースケールを確認します。
  3. 値が行ごとに標準化されているか、サンプル間で直接比較できる値かを確認します。
  4. サンプルのまとまりが実験条件と対応しているかを見ます。
  5. 遺伝子群のまとまりが、既知の経路や機能と関係しそうかを考えます。
  6. 個別の遺伝子を解釈する前に、元データや別のFigureで確認します。

ヒートマップは色のまとまりが強く見えるFigureです。色の印象だけでなく、入力データ、スケール、クラスタリングの前提に戻ります。

  • 赤いから絶対量が高い、とは限りません。z-score表示では、その遺伝子内で相対的に高いことを示します。
  • クラスタが分かれているだけで、原因が証明されたわけではありません。
  • 色の強さをサンプル間で直接比べられるかは、スケーリング方法に依存します。
  • ヒートマップは全体像を見る図であり、個別遺伝子の結論には追加の確認が必要です。
  • RNA-seqの発現量行列の可視化
  • 差次的発現遺伝子のパターン確認
  • シングルセル解析でのマーカー遺伝子表示
  • プロテオームやメタボロームの多変量データ可視化
  • RNA-seqとは何か
  • 差次的発現解析とは何か
確認問題

読み終えた内容を、1問ずつ選択式で確認します。

未回答

4 最高記録なし 復習なし

確認問題

確認問題

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