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使用TransDecoder寻找转录本中的编码区

使用TransDecoder寻找转录本中的编码区

作者: xuzhougeng | 来源:发表于2020-09-11 22:23 被阅读0次

    TransDecoder能够从转录本序列中鉴定候选编码区。这些转录本序列可以来自于Trinity的从头组装,或者来自于Cufflinks或者StringTie的组装结果。

    软件安装

    https://github.com/TransDecoder/TransDecoder/releases下载最新版的TransDecoder,以v5.5.0为例

    mkdir -p ~/opt/biosoft && cd ~/opt/biosoft
    wget https://github.com/TransDecoder/TransDecoder/archive/TransDecoder-v5.5.0.zip
    unzip TransDecoder-v5.5.0.zip
    mv TransDecoder-TransDecoder-v5.5.0 TransDecoder-v5.5.0
    

    运行TransDecoder

    我们从cufflinks或stringtie输出的gtf文件开始分析流程,因此你会有两个输入文件

    • transcripts.gtf: 记录预测转录本的GTF文件
    • genome.fasta: 参考基因组序列

    第一步: 从GTF文件中提取FASTA序列

    ~/opt/biosoft/TransDecoder-v5.5.0/util/gtf_genome_to_cdna_fasta.pl transcripts.gtf genome.fasta > transcripts.fasta
    

    第二步: 将GTF文件转成GFF3格式

    ~/opt/biosoft/TransDecoder-v5.5.0/util/gtf_to_alignment_gff3.pl transcripts.gtf > transcripts.gff3
    

    第三步: 预测转录本中长的开放阅读框, 默认是100个氨基酸,可以用-m修改

    ~/opt/biosoft/TransDecoder-v5.5.0/TransDecoder.LongOrfs -t transcripts.fasta
    

    第四步: 使用DIAMOND对上一步输出的transcripts.fasta.transdecoder.pep在蛋白数据库中进行搜索,寻找同源证据支持

    # 下载数据并解压缩
    wget ftp://ftp.uniprot.org/pub/databases/uniprot/current_release/knowledgebase/complete/uniprot_sprot.fasta.gz
    gunzip uniprot_sprot.fasta.gz
    # 建立索引
    diamond makedb --in uniprot_sprot.fasta --db uniprot_sprot.fasta
    # BLASTP比对
    diamond blastp -d uniprot_sprot.fasta -q transcripts.fasta.transdecoder_dir/longest_orfs.pep --evalue 1e-5 --max-target-seqs 1 > blastp.outfmt6
    

    关于DIAMOND的使用,参考这篇说明DIAMOND: 超快的蛋白序列比对软件

    第五步: 预测可能的编码区

    ~/opt/biosoft/TransDecoder-v5.5.0/TransDecoder.Predict \
        -t transcripts.fasta \
        --retain_blastp_hits blastp.outfmt6 
    

    第六步: 生成基于参考基因组的编码区注释文件

    ~/opt/biosoft/TransDecoder-v5.5.0/util/cdna_alignment_orf_to_genome_orf.pl \
         transcripts.fasta.transdecoder.gff3 \
         transcripts.gff3 \
         transcripts.fasta > transcripts.fasta.transdecoder.genome.gff3
    

    最终输出文件如下:

    • transcripts.fasta.transdecoder.pep: 最终预测的CDS对应的蛋白序列
    • transcripts.fasta.transdecoder.cds: 最终预测的CDS序列
    • transcripts.fasta.transdecoder.gff3: 最终ORF对应的GFF3
    • transcripts.fasta.transdecoder.bed: 以BED格式存放ORF位置信息
    • transcripts.fasta.transdecoder.genome.gff3: 基于参考基因组的GFF3文件

    其中BED和GFF3可以放到IGV上展示,手动检查下结果

    假如是Trinity从头预测的转录本,没有参考基因组,那么就运行第三步,第四步和第五步

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