Добавление объекта ggtree к уже существующему ggplot с общей осью y

У меня есть следующие данные и сюжет:

Данные:

structure(list(type = c("mut", "mut", "mut", "mut", "mut", "mut", 
"mut", "mut", "gene", "gene", "gene", "gene"), gene = c("gyrA", 
"gyrA", "gyrB", "gyrB", "parC", "parC", "parE", "parE", "qnrA1", 
"qnrA1", "sul3", "sul3"), type2 = c(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 
2, 2, 2), id = c("2014-01-7234-1-S", "2015-01-3004-1-S", "2014-01-2992-1-S", 
"2016-17-299-1-S", "2015-01-2166-1-S", "2014-01-4651-1-S", "2016-02-514-2-S", 
"2016-02-402-2-S", "2016-02-425-2-S", "2015-01-5140-1-S", "2016-02-522-2-S", 
"2016-02-739-2-S"), result = c("1", "0", "0", "0", "0", "0", 
"1", "1", "0", "0", "0", "1"), species = c("Broiler", "Pig", 
"Broiler", "Red fox", "Pig", "Broiler", "Wild bird", "Wild bird", 
"Wild bird", "Pig", "Wild bird", "Wild bird"), fillcol = c("Broiler_1", 
"Pig_0", "Broiler_0", "Red fox_0", "Pig_0", "Broiler_0", "Wild bird_1", 
"Wild bird_1", "Wild bird_0", "Pig_0", "Wild bird_0", "Wild bird_1"
)), row.names = c(NA, -12L), class = c("grouped_df", "tbl_df", 
"tbl", "data.frame"), vars = "gene", drop = TRUE, indices = list(
    0:1, 2:3, 4:5, 6:7, 8:9, 10:11), group_sizes = c(2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L), biggest_group_size = 2L, labels = structure(list(
    gene = c("gyrA", "gyrB", "parC", "parE", "qnrA1", "sul3")), row.names = c(NA, 
-6L), class = "data.frame", vars = "gene", drop = TRUE, indices = list(
    0:1, 2:3, 4:5, 6:7, 8:9, 10:11), group_sizes = c(2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L), biggest_group_size = 2L, labels = structure(list(
    gene = c("gyrA", "gyrB", "parC", "parE", "qnrA1", "sul3")), row.names = c(NA, 
-6L), class = "data.frame", vars = "gene", drop = TRUE)))

Участок:

library(ggplot2)

p1 <- ggplot(test_df, aes(fct_reorder(gene, type2),
             factor(id),
             fill = fillcol,
             alpha = result)) +
  geom_tile(color = "white")+
  theme_minimal()+
  labs(fill = NULL)+
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 90,
                                   hjust = 1,
                                   vjust = 0.3,
                                   size = 7),
        axis.title = element_blank(),
        panel.grid = element_blank(),
        legend.position = "right")+
  guides(alpha = FALSE)+
  coord_fixed()

Кроме того, у меня есть следующий объект дерева:

structure(list(edge = structure(c(23L, 23L, 22L, 22L, 21L, 21L, 
20L, 20L, 19L, 19L, 18L, 18L, 17L, 17L, 16L, 16L, 15L, 15L, 14L, 
14L, 13L, 13L, 1L, 3L, 2L, 9L, 22L, 23L, 4L, 5L, 20L, 21L, 11L, 
12L, 18L, 19L, 10L, 17L, 8L, 16L, 6L, 7L, 14L, 15L), .Dim = c(22L, 
2L)), edge.length = c(2, 2, 0, 0, 2.5, 0.5, 2, 2, 0.75, 0.25, 
0.5, 0.5, 2.41666666666667, 0.166666666666667, 3.0625, 0.145833333333333, 
3.38888888888889, 0.326388888888889, 3, 3, 0.5, 0.111111111111111
), tip.label = c("2016-02-425-2-S", "2016-02-522-2-S", "2015-01-2166-1-S", 
"2016-02-402-2-S", "2016-02-514-2-S", "2016-17-299-1-S", "2016-02-739-2-S", 
"2015-01-5140-1-S", "2014-01-2992-1-S", "2014-01-7234-1-S", "2014-01-4651-1-S", 
"2015-01-3004-1-S"), Nnode = 11L), class = "phylo", order = "postorder")

Который построен так:

library(ggtree)

p2 <- ggtree(tree)+
  geom_treescale()+
  geom_tiplab(align = TRUE, linesize = 0, size = 1)+
  xlim(0, 4.2)

То, что я хочу сделать, - это объединить дерево и первый график и расположить первый график по оси Y после порядка в дереве, чтобы они совпали. Я попытался использовать некоторые решения здесь, но я не могу создать тот же график с помощью функции facet_plot. Есть ли способ определить значения обработки по оси Y на обоих графиках, а затем объединить их?

Вот как я хочу, чтобы это выглядело (приблизительно):

1 ответ

Решение

Нам нужно расположить мозаичный график в том же порядке, что и древовидный график, а затем нам нужно выложить эти два графика так, чтобы они соответствовали. Первое задание относительно простое, но я не уверен, как выполнить второе без ручной настройки макета.

library(tidyverse)
library(ggtree)
library(grid)
library(gridExtra)

p2 <- ggtree(tree)+
  geom_treescale()+
  geom_tiplab(align = TRUE, linesize = 0, size = 3)+
  xlim(0, 4.2)

Теперь, когда мы создали древовидный график, давайте программно получим упорядочение оси y. Мы можем сделать это, используя ggplot_build чтобы получить структуру сюжета.

p2b = ggplot_build(p2)

Мы можем посмотреть на данные для макета графика, запустив p2b$data в консоли. Это выводит список с различными фреймами данных, которые представляют структуру графика. Рассматривая их, мы видим, что пятый и шесть фреймов данных имеют метки узлов. Мы будем использовать пятый (p2b$data[[5]] и заказать их на основе y столбец, чтобы получить вектор меток узла (p2b$data[[5]] %>% arrange(y) %>% pull(label))). Тогда мы будем конвертировать test_df$id к факторной переменной с этим порядком узлов.

test_df = test_df %>% 
  mutate(id = factor(id, levels=p2b$data[[5]] %>% arrange(y) %>% pull(label)))

(В качестве другого варианта вы можете получить порядок узлов непосредственно из p2 с p2$data %>% filter(isTip) %>% arrange(parent) %>% pull(label))

Теперь мы можем создать плитку p1 с порядком узлов, который соответствует порядку дерева.

p1 <- ggplot(test_df, aes(fct_reorder(gene, type2),
                          factor(id),
                          fill = fillcol,
                          alpha = result)) +
  geom_tile(color = "white")+
  theme_minimal()+
  labs(fill = NULL)+
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 90,
                                   hjust = 1,
                                   vjust = 0.3,
                                   size = 7),
        axis.title = element_blank(),
        panel.grid = element_blank(),
        legend.position = "right")+
  guides(alpha = FALSE)+
  coord_fixed()

На графике ниже мы видим, что метки соответствуют.

grid.arrange(p2, p1, ncol=2)

Теперь нам нужно расположить два графика только с одним набором меток и с линиями узлов, совпадающими по вертикали с плитками. Я сделал это с помощью ручной настройки ниже, создав nullGrob() (в основном пустое пространство ниже p1) и корректировка heights аргумент, чтобы получить выравнивание. Макет, вероятно, может быть выполнен программно, но это потребует дополнительных манипуляций с графическим объектом.

grid.arrange(p2 + theme(plot.margin=margin(0,-20,0,0)),
             arrangeGrob(p1 + theme(axis.text.y=element_blank()), 
                         nullGrob(), 
                         heights=c(0.98,0.02)), 
             ncol=2)

Другие вопросы по тегам