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title: "***tanggle***: Visualización de redes filogenéticas con *ggplot2*"
author:
- name: Klaus Schliep
  affiliation: Graz University of Technology
- name:  Marta Vidal-García
  affiliation: University of Calgary
- name: Leann Biancani
  affiliation: University of Rhode Island
- name: Francisco Henao-Diaz
  affiliation: University of British Columbia
- name: Eren Ada
  affiliation: University of Rhode Island
- name: Claudia Solís-Lemus
  affiliation: University of Wisconsin-Madison
  email: klaus.schliep@gmail.com
package: tanggle
output:
  BiocStyle::html_document:
    toc_float: true
vignette: |
  %\VignetteIndexEntry{***tanggle***: Visualización de redes filogenéticas con *ggplot2*}
  %\VignetteEngine{knitr::rmarkdown}
  %\VignetteEncoding{UTF-8}
bibliography: tanggle_references.bib  
---

```{r, include = FALSE}
knitr::opts_chunk$set(
    collapse = TRUE,
    comment = "#>"
)
suppressPackageStartupMessages({
    library(tanggle, quietly=TRUE)
    library(phangorn, quietly=TRUE)
    library(ggtree, quietly=TRUE)
})
```


# Introducción
Esta es la viñeta en español para el paquete de R **tanggle**, en ella proveemos una vista general de sus funciones y ejemplos de uso. **Tanggle** extiende el paquete de R **ggtree** [@Yu2017], lo cual permite la visualización de múltiples tipos de redes filogenéticas usando la sintaxis de *ggplot2* [@Wickham2016]. Especificamente, **tanggle** contiene funciones que permiten al usuario visualizar: (1) redes divididas o implícitas  (no-enraizadas, no-direccionadas) y (2) redes explícitas (enraizadas, direccionadas) con reticulaciones. Estas funciones ofrecen alternativas a las funciones gráficas disponibles en *ape* [@Paradis2018] y *phangorn* [@Schliep2011].

# Lista de funciones


 name | Brief description |
:-------- | :--------------------------------------------|
`geom_splitnet` | Adds a *splitnet* layer to a ggplot, to combine visualising data and the network
`ggevonet` | Grafica una red explícita de un objeto *phylo* 
`ggsplitnet` | Grafica una red implícita de un objeto *phylo* 
`minimize_overlap` | Reduce el número de líneas de reticulación entrecruzadas en la gráfica
`node_depth_evonet` | Devuelve las profundidades o alturas de los nodos y puntas en la red filogenética

# Para empezar 

Instalar el paquete desde Bioconductor directamente:

Install the package from Bioconductor directly:

```{r install-bioc, eval=FALSE}
if (!requireNamespace("BiocManager", quietly = TRUE))
    install.packages("BiocManager")
BiocManager::install("tanggle")
```

O instalar la versión de desarrollo del paquete desde:
[Github](https://github.com/KlausVigo/tanggle).

```{r install-gh, eval=FALSE}
if (!requireNamespace("remotes", quietly=TRUE))
  install.packages("remotes")
remotes::install_github("KlausVigo/tanggle")
```

Si necesita installer *ggtree* desde github:
```{r install-ggtree, eval=FALSE}
remotes::install_github("YuLab-SMU/ggtree")
```

Y cargar todas las librerías:
```{r load-pkg, echo=TRUE, results='hide'}
library(tanggle)
library(phangorn)
library(ggtree)
```

***

# Redes dividida o implicitas

Las redes divididas son objetos de visualización de datos que permiten la definición de 2 (o más) opciones de división no compatibles. Las redes divididas son usadas frecuentemente para graficar redes consenso [@Holland2004] o redes vecinas [@Bryant2004]. Esto puede llevarse a cabo utilizando las funciones `consensusNet` o `neighbor-net` en *phangorn* [@Schliep2011], o importando archivos Nexus provenientes de SplitsTree [@Huson2006].

# Tipos de datos

*tanggle* acepta tres formatos de entrada para redes divididas. Las siguientes opciones de entrada generan un objeto *network* para graficar.

* Archivo Nexus creado con SplitsTree [@Huson2006] e importado con la función `read.nexus.network` en *phangorn* [@Schliep2011].
    
* Carga de red dividida en formato Nexus:
```{r}
fdir <- system.file("extdata/trees", package = "phangorn")
Nnet <- phangorn::read.nexus.networx(file.path(fdir,"woodmouse.nxs"))
```
2. Una colección de árboles de genes (e.g., de RAxML [@Stamatakis2014RAxML]) en alguno de los siguientes formatos:
Importar archivo Nexus con la función `read.nexus`
Archivo de texto en formato Newick (un árbol de genes por línea) importado con la función `read.tree`

Estimación de una red dividida consenso mediante la función `consensusNet` en *phangorn* [@Schliep2011].

* Secuencias en Nexus, Fasta o formato Phylip importandas con la función `read.phyDat` en *phangorn* [@Schliep2011] o la función `read.dna` en *ape* [@Paradis2018]. Luego se calculan las matrices de distancia para los modelos de evolución específicos utilizando la función `dist.ml` en *phangorn* [@Schliep2011] o 
`dist.dna` en *ape* [@Paradis2018]. Con base en las matrices de distancia, se reconstruye una red dividida utilizando la función `neighborNet` en *phangorn* [@Schliep2011]. 
***Opcional***: las longitudes de las ramas pueden ser estimadas utilizando la función `splitsNetworks` en *phangorn* [@Schliep2011].



## Para graficar una Red Dividida

Podemos graficar una red con las siguientes opciones por defecto:
```{r}
p <- ggsplitnet(Nnet) + geom_tiplab2()
p
```


Luego podemos establecer los límites para los ejes x & y permitiendo la lectura de los nombres de los ejes.
```{r}
p <- p + xlim(-0.019, .003) + ylim(-.01, .012) 
p
```

Es posible renombrar las puntas. Aquí cambiamos los nombres por un consecutivo de 1 a 15:

```{r}
Nnet$translate$label <- seq_along(Nnet$tip.label)
```

Podemos incluir los nombres de las puntas con `geom_tiplab2`, y con esto personalizar algunas de sus opciones. Por ejemplo, las puntas de color azul, en negrilla e itálicas; también los nodos internos en verde:

```{r}
ggsplitnet(Nnet) + geom_tiplab2(col = "blue", font = 4, hjust = -0.15) + 
    geom_nodepoint(col = "green", size = 0.25)
```


Los nodos pueden ser anotados con `geom_point`.
```{r}
ggsplitnet(Nnet) + geom_point(aes(shape = isTip, color = isTip), size = 2)
```

## Para graficar una Red Explícita

La función `ggevonet` dibuja redes explícitas (árboles filogenéticos reticulados). Una adición reciente en *ape* [@Paradis2018] permite importar árboles en un formato Newick extendido [@Cardona2008].

Importar una red explícita (ejemplo de Fig. 2 en Cardona et al. 2008):
```{r}
z <- read.evonet(text = "((1,((2,(3,(4)Y#H1)g)e,(((Y#H1,5)h,6)f)X#H2)c)a,
                 ((X#H2,7)d,8)b)r;")
```

Para graficar una red explícita:
```{r}
ggevonet(z, layout = "rectangular") + geom_tiplab() + geom_nodelab()
p <- ggevonet(z, layout = "slanted") + geom_tiplab() + geom_nodelab()
p + geom_tiplab(size=3, color="purple")
p + geom_nodepoint(color="#b5e521", alpha=1/4, size=10)
```




# Resumen

Esta viñeta ilustra todas las funciones en el paquete ***tanggle*** para R. Aquí se proveen algunos ejemplos de como graficar redes implícitas y explícitas. La visualización de redes divididas toma (se sirve de / utiliza ???) la mayoría de las funciones compatibles con árboles no enraizados en ggtree. Las opciones de diseño para las redes explícitas son *rectangular* o *slanted*.


\newpage


\newpage
\appendix
# Session info {.unnumbered}
```{r}
sessionInfo()
```



# References
\bibliography{tanggle}
