使用TADbit识别拓扑关联结构域

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TADbit是一个hi-c数据分析的软件，提供了从原始数据处理到染色质三维模型构建的完整功能，对应的文章链接如下

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5540598/

该软件的pipeline如下图所示

总体分成以下3个功能模块

1. FASTQ

2. Interacton Matrix

3. 3D Models

第一个模块从原始的fastq文件开始，对序列进行质量过滤，采用GEM软件将clean reads比对参考基因组，然后进行筛选，构建原始的交互矩阵，并进行归一化处理，得到归一化之后的交互矩阵。

第二个模块用于可视化hi-c交互矩阵，并且可以在交互矩阵的基础上，识别TAD拓扑关联结构域，对TAD进行可视化，聚类等分析。

第三个模块用于构建染色质三维构象的模型，并进行结构分析。

本文简单整理下第二个模块的具体用法，详细步骤如下

1. 可视化hi-c矩阵

该软件采用python进行开发，采用了面向对象的编程思想，首先要做的就是构建一个object, 构建的过程中需要对应的hi-c交互矩阵, 软件自带的测试数据集包含了以下两个hi-c矩阵

HIC_gm06690_chr19_chr19_100000_obs.txt
HIC_k562_chr19_chr19_100000_obs.txt

对应GM06690和K562两种细胞系19号染色体100kb分辨率下的交互矩阵。基于这两个交互矩阵构建对象并可视化的代码如下

可视化的效果图如下

2.  预测TAD结构域并可视化

有两种可视化的策略，第一种是在hi-c的热图上用矩形标记TAD区域，第二种称之为density plot, 用法如下

热图标记TAD之后的效果图如下

density  plot的效果图如下

3. TAD Alignment

将多个细胞或组织的TAD进行比较，可以分析其位置是否具有保守性。用法如下

效果图如下所示

TADbit的用法简单，可视化效果也很棒，唯一的缺点就是安装特别费劲。

·end·

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