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AHRD-对基因进行注释

AHRD-对基因进行注释

作者: 斩毛毛 | 来源:发表于2020-07-04 16:01 被阅读0次

    AHRD (Automated Assignment of Human Readable Descriptions ), 对基因进行注释,包括GO。

    githup直戳这里

    安装

    首先必须安装Java 1.7 以上版本,以及ant

    利用git 克隆

    git clone https://github.com/groupschoof/AHRD.git
    
    cd AHRD
    
    git checkout tags/v3.3.3
    

    或者自行下载AHRD v.3.3.3 (zip or tar.gz) 安装

    减压缩后,键入

    ant dist
    

    即可得到执行程序. ./dist/ahrd.jar

    使用

    - 输入数据

    1. 蛋白序列,fasta格式
    2. blastp or blat 比对结果 (可以和swissprot,trembl,tair 等任何库进行比较),tap 分隔

    可以通过如下命令得到

    blastp -outfmt 6 -query query_sequences_AA.fasta -db uniprot_swissprot.fasta -out query_vs_swissprot.txt
    
    1. GO (可选)

    若想对GO进行注释,则需要一个GO注释文件,可从 Uniprot server下载goa_uniprot_all.gaf.gz

    wget  http://ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/GO/goa/UNIPROT/goa_uniprot_all.gaf.gz
    

    该文件包含所有UniprotKB ID 所对应的GO,根据blast的结果将GO添加到特定对应的基因上。

    若自己提供GO 对应文件则需要修改添加相应正则匹配,因为uniprotKB GOA 文件使用的是短名称,类似W9QFR0, 但是uniprotKB FASTA数据使用的是长名称,类似tr|W9QFR0|W9QFR0_9ROSA, 为了将二者相对应,AHRD提供了相应的正则去匹配,默认情况下,ARHD可以处理uniprot格式文件,若自己提供GO 对应文件则需要修改添加相应正则匹配。

    1. 利用正则调取短蛋白名称和GO文件进行匹配,利用reference_go_regex, e.g. reference_go_regex: ^UniProtKB\s+(?<shortAccession>\S+)\s+\S+\s+(?<goTerm>GO:\d{7})
    2. 利用正则从长名称中调取短名称,比如在拟南芥中,short_accession_regex: "^(?<shortAccession>.+)$".

    - 配置文件

    根据需求进行文件的配置,可参考实例文件 ./test/resources/ahrd_example_input.yml

    proteins_fasta: ./test/resources/proteins.fasta
    token_score_bit_score_weight: 0.468
    token_score_database_score_weight: 0.2098
    token_score_overlap_score_weight: 0.3221
    gene_ontology_result: ./test/resources/reference_gene_ontology_annotations_uniprotKB_GOA.txt
    prefer_reference_with_go_annos: true
    output: ./ahrd_output.csv
    blast_dbs:
     swissprot:
       weight: 653
       description_score_bit_score_weight: 2.717061
       file: ./test/resources/swissprot_blast8_tabular.txt
       database: ./test/resources/swissprot_blast_db.fasta
       blacklist: ./test/resources/blacklist_descline.txt
       filter: ./test/resources/filter_descline_sprot.txt
       token_blacklist: ./test/resources/blacklist_token.txt
    
     trembl:
       weight: 904
       description_score_bit_score_weight: 2.590211
       file: ./test/resources/trembl_blast8_tabular.txt
       database: ./test/resources/trembl_blast_db.fasta
       blacklist: ./test/resources/blacklist_descline.txt
       filter: ./test/resources/filter_descline_trembl.txt
       token_blacklist: ./test/resources/blacklist_token.txt
    
     tair:
       weight: 854
       description_score_bit_score_weight: 2.917405
       file: ./test/resources/tair_blast8_tabular.txt
       database: ./test/resources/tair_blast_db.fasta
       fasta_header_regex: "^>(?<accession>[aA][tT][0-9mMcC][gG]\\d+(\\.\\d+)?)\\s+\\|[^\\|]+\\|\\s+(?<description>[^\\|]+)(\\s*\\|.*)?$"
       short_accession_regex: "^(?<shortAccession>.+)$"
       blacklist: ./test/resources/blacklist_descline.txt
       filter: ./test/resources/filter_descline_tair.txt
       token_blacklist: ./test/resources/blacklist_token.txt
    

    其中,

    • gene_ontology_result 为GO对应文件,若不进行GO注释,则可删除
    • 第2,3,4列为权重文件,若使用blastx结果而非blastp,应对其值进行修改。
      由于该算法基于蛋白质序列,而BLASTX搜索基于核苷酸序列,因此在计算blast结果的重叠分数时会出现问题。 要解决此问题,必须将token_score_overlap_score_weight设置为0.0。 因此,其他两个分数必须提高。 这三个参数的总和为1。结果参数配置如下所示:
    token_score_bit_score_weight: 0.6
    token_score_database_score_weight: 0.4
    token_score_overlap_score_weight: 0.0
    
    • prefer_reference_with_go_annos: true 若使用GO注释,强烈建议选择true
    • Description blacklist: 实为正则表达,即对描述结果匹配到的内容(比如:Whole genome shotgun sequence)忽视。
    • Description filter: 实为正则表达,即对描述结果匹配到的内容(the trailing Species-Descriptions ’OS=Arabidopsis thaliana)进行删除。
    • Token blacklist: 实为正则表达,对任何匹配的内容进行忽视。

    ** 拟南芥官网下载pep

    - 输出文件

    AHRD支持两种输出格式, Tap分隔以及fasta格式

    • tap 分隔格式
      每一列信息如下:
    1. Protein-Accession: query 蛋白名称
    2. Blast-Hit-Accession: 蛋白库的名称
    3. AHRD-Quality-Code: 包含三种字符,如果满足个字的条件则为*,不满足为-。条件如下:


    4. Human-Readable-Description: 注释描述
    5. Interpro-ID (Description)
    6. Gene-Ontology-Term: GO 注释描述
    • fasta格式
      若想出书fasta格式,则需要键入如下
    output_fasta: true
    

    - 运行

    java -Xmx2g -jar ./dist/ahrd.jar your_use_case_file.yml
    

    若运行时出现如下报错

    Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
    Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedClassVersionError: 
    ahrd/controller/AHRD has been compiled by a more recent version of the Java Runtime (class file version 55.0), this version of the Java Runtime only recognizes class file versions up to 52.0
    

    表明java 和javac版本不一致,可查看

    java -version
    javac -version
    

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