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【ChIP-seq 实战】七、可视化(IGV部分)

【ChIP-seq 实战】七、可视化(IGV部分)

作者: 佳奥 | 来源:发表于2022-08-13 09:02 被阅读0次

    这里是佳奥!

    获得了peaks之后我们导入IGV检查。

    1 deeptools初探

    ##安装
    conda install -c bioconda/label/cf201901 deeptools
    

    bamCoverage的基本用法

    source activate chipseq
    bamCoverage -e 170 -bs 10 -b ap2_chip_rep1_2_sorted.bam -o ap2_chip_rep1_2.bw
    # ap2_chip_rep1_2_sorted.bam是前期比对得到的BAM文件
    

    得到的bw文件就可以送去IGV/Jbrowse进行可视化。 这里的参数仅使用了-e/--extendReads-bs/--binSize即拓展了原来的read长度,且设置分箱的大小。其他参数还有

    • --filterRNAstrand {forward, reverse}: 仅统计指定正链或负链
    • --region/-r CHR:START:END: 选取某个区域统计
    • --smoothLength: 通过使用分箱附近的read对分箱进行平滑化

    如果为了其他结果进行比较,还需要进行标准化,deeptools提供了如下参数:

    • --scaleFactor: 缩放系数
    • `--normalizeUsingRPKMReads``: Per Kilobase per Million mapped reads (RPKM)标准化
    • --normalizeTo1x: 按照1x测序深度(reads per genome coverage, RPGC)进行标准化
    • --ignoreForNormalization: 指定那些染色体不需要经过标准化

    2.1 首先把bam文件转为bw文件

    ##合并的bam文件
    cd  mergeBam 
    
    ls  *.bam  |xargs -i samtools index {} 
    ls *.bam |while read id;do
    bamCoverage --normalizeUsing CPM -b $id -o ${id%%.*}.bw & 
    done 
    
    ##去除PCR重复的bam
    cd dup 
    
    ls  *.bam  |xargs -i samtools index {} 
    ls *.bam |while read id;do
    bamCoverage --normalizeUsing CPM -b $id -o ${id%%.*}.rm.bw & 
    done 
    

    好像原本chipseq环境是python2的,deeptools有些不兼容,我新建了一个python3的chipseq2环境试一试。


    QQ截图20220812113829.png

    这一次跑起来了。

    ##合并的bam文件
    (chipseq2) root 11:48:09 /home/kaoku/chipseq/mouse_project/mergeBam
    $ ls *.bw
    Control.bw  H2Aub1.bw  H3K36me3.bw  Ring1B.bw  RNAPII_8WG16.bw  RNAPII_S2P.bw  RNAPII_S5P.bw  RNAPII_S5PRepeat.bw  RNAPII_S7P.bw
    
    ##去除PCR重复的bam
    (chipseq) root 14:11:18 /home/kaoku/chipseq/mouse_project/dup
    $ ls *.bw
    Control.rm.bw  H3K36me3.rm.bw  RNAPII_8WG16.rm.bw  RNAPII_S5PRepeat.rm.bw  RNAPII_S7P.rm.bw
    H2Aub1.rm.bw   Ring1B.rm.bw    RNAPII_S2P.rm.bw    RNAPII_S5P.rm.bw
    

    2 IGV可视化

    以H2Aub1这个样本(去除PCR重复)为例

    -rw-r--r-- 1 root root  926M  8月 11 22:20 H2Aub1_rmdup_control_lambda.bdg
    -rw-r--r-- 1 root root   77K  8月 11 22:16 H2Aub1_rmdup_model.r
    -rw-r--r-- 1 root root   86K  8月 11 22:20 H2Aub1_rmdup_peaks.narrowPeak
    -rw-r--r-- 1 root root   98K  8月 11 22:20 H2Aub1_rmdup_peaks.xls
    -rw-r--r-- 1 root root   59K  8月 11 22:20 H2Aub1_rmdup_summits.bed
    -rw-r--r-- 1 root root  1.1G  8月 11 22:20 H2Aub1_rmdup_treat_pileup.bdg
    

    我们把下列文件导入IGV:File——Load from File


    QQ截图20220812122910.png QQ截图20220812123016.png
    QQ截图20220812132114.png QQ截图20220812132122.png

    我们再来对比一下去除PCR重复的和没去出的H2Aub1有什么区别

    参考基因组选择mm10

    QQ截图20220812135444.png

    选择基因BRCA1


    QQ截图20220812140838.png

    可以看到这里去除PCR重复有效果


    QQ截图20220812140927.png
    重新导入一批
    QQ截图20220812141709.png

    2号染色体中间的peaks是老鼠染色体特有的。

    回到Linux看一下跑完了的peaks目录,这些是软件认为的peaks。

    (chipseq) root 14:24:26 /home/kaoku/chipseq/mouse_project/peaks
    $ head H2Aub1_rmdup_summits.bed
    chr1    4492669 4492670 H2Aub1_rmdup_peak_1     3.99494
    chr1    4493158 4493159 H2Aub1_rmdup_peak_2     8.99601
    chr1    4493469 4493470 H2Aub1_rmdup_peak_3     3.99494
    chr1    4496552 4496553 H2Aub1_rmdup_peak_4     3.60380
    chr1    4497092 4497093 H2Aub1_rmdup_peak_5     5.04333
    chr1    4497408 4497409 H2Aub1_rmdup_peak_6     3.99494
    chr1    5916554 5916555 H2Aub1_rmdup_peak_7     5.04333
    chr1    5917020 5917021 H2Aub1_rmdup_peak_8     5.94642
    chr1    12991930        12991931        H2Aub1_rmdup_peak_9     3.13457
    chr1    14506458        14506459        H2Aub1_rmdup_peak_10    2.69568
    
    ##IGV可识别的格式
    $ awk '{print $1":"$2"-"$3}' H2Aub1_rmdup_summits.bed | head
    chr1:4492669-4492670
    chr1:4493158-4493159
    chr1:4493469-4493470
    chr1:4496552-4496553
    chr1:4497092-4497093
    chr1:4497408-4497409
    chr1:5916554-5916555
    chr1:5917020-5917021
    chr1:12991930-12991931
    chr1:14506458-14506459
    

    可以清晰看到第一个peaks:chr1:4492669-4492670


    QQ截图20220812143007.png

    单击Refseq Genes一栏可以看到窗口


    QQ截图20220812143303.png

    SOX17

    总结:

    • H2Aub1_rmdup_summits.bed生成peaks的位置信息。

    • 把文件导入IGV查看。

         H2Aub1.bw
      
        Control.bw
      
        H2Aub1.merge.bam
      
        H2Aub1.merge.rmdup.bam
      
        H2Aub1_rmdup_summits.bed
      
        IGV内选择小鼠参考基因组mm10
      
    • 结合背景Control.bw与H2Aub1.bw比较。

    • 判断是否是真的peaks。

    下一篇我们继续学习deeptools在可视化的应用。

    我们下一篇再见!

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