用python包networkx绘制基因调控网络

最近需要绘制基因调控网络，选择了python语言中比较popular的networkx包，先上目前结果图：

节点是基因或者其他实体，边代表调控关系，黑色的边代表抑制，红色的边代表激活，红色的节点代表自我激活，黑色的节点代表自我抑制。

绘制的关键点：边可以有不同的颜色，指向符号可以修改，可以绘制出自循环的边(self-loop)

本来抑制的边用截止符号-[更好，但是发现有时候看不清是来自哪条边的，所以就都改成箭头了，用颜色来区别关系；然后花了n久来找怎么绘制自循环的边，发现networkx的draw相关的方法 (基于matplotlib) 并不能显示（虽然我定义了节点n到节点n的边，但是结果不显示），查了一大堆发现确实是不支持的，好像说难实现还是咋回事...目前我已知的解决办法就是用另外一个绘图包graphviz，如该链接问题：https://stackoverflow.com/questions/49340520/matplotlib-and-networkx-drawing-a-self-loop-node

（networkx的绘图包）

我试了一下，确实可以，但效果没有之前好，所以决定换一种思路，用颜色代表自循环吧，用graphviz结果如下：

目前结果的代码如下：

 1 import networkx as nx
 2 import matplotlib.pyplot as plt
 3 
 4 with open('grn_sample.txt', 'r', encoding='UTF-8') as fread:
 5     cont = fread.readlines()
 6     contLines = []
 7     genes = set()
 8     G = nx.MultiDiGraph()
 9     pEdges = []
10     nEdges = []
11     for line in cont:
12         tmp = line.strip().split(' ')
13         genes.add(tmp[0])
14         genes.add(tmp[1])
15         contLines.append(tmp)
16     genes = list(genes)
17     selfActGenes=set()
18     selfInhGenes=set()
19     G.add_nodes_from(genes)
20     for edge in contLines:
21         row = genes.index(edge[0])
22         col = genes.index(edge[1])
23         if edge[2] == '+':
24             pEdges.append((edge[0], edge[1]))
25             if row==col:
26                 selfActGenes.add(edge[0])
27         elif edge[2] == '-':
28             nEdges.append((edge[0], edge[1]))
29             if row==col:
30                 selfInhGenes.add(edge[0])
31         else:
32             print('Unsupported regulatory relationship.')
33     selfActGenes=list(selfActGenes)
34     selfInhGenes=list(selfInhGenes)
35     # show grn by network visualization
36     G.add_edges_from(pEdges)
37     G.add_edges_from(nEdges)
38     pos=nx.spring_layout(G) # 很重要!
39     nx.draw_networkx_nodes(G,pos,node_color='lightblue') # initial colors for all nodes
40     nx.draw_networkx_nodes(G, pos, nodelist=selfActGenes, node_color='red') # self-active nodes with red colors
41     nx.draw_networkx_nodes(G, pos, nodelist=selfInhGenes, node_color='black') # self-inhibited nodes with black colors
42     nx.draw_networkx_labels(G,pos)
43     nx.draw_networkx_edges(G,pos,edgelist=pEdges,edge_color='red',connectionstyle='arc3,rad=0.2',arrowsize=18)
44     nx.draw_networkx_edges(G, pos, edgelist=nEdges, edge_color='black',arrows=True,connectionstyle='arc3,rad=0.2',arrowsize=18)
45     plt.show()

读入文件如下（仅仅定义边）：

如果你需要使用截止符号，只需要在draw边的函数中定义参数arrowstyle，具体可以看官方文档，非常清晰: https://networkx.github.io/documentation/stable/reference/generated/networkx.drawing.nx_pylab.draw_networkx_edges.html

P.S. 对了，这次根据所需效果查询发现了直接看查询结果中图片结果的好处，可以通过图片直观的找到你要的效果所在的网页，节省很多时间。