導(dǎo)讀

本文將介紹基因組組裝過程中，如何利用HiC測序數(shù)據(jù)，進(jìn)行染色體級別基因組的組裝。該過程主要利用 Juicer 和 3D-DNA 進(jìn)行，有關(guān)第一步Juicer的過程，已經(jīng)下方的文章中介紹了，本文主要介紹第二步：3D-DNA的安裝與使用。

1. 背景介紹

目前基因組組裝的主要流程是，利用二代或者三代技術(shù)進(jìn)行測序，利用得到的測序數(shù)據(jù)，拼接為contig級別的基因組，如果需要上升到染色體級別，那么就需要對物種進(jìn)行HiC測序，進(jìn)一步進(jìn)行染色體掛載。目前對于二倍體動物，3D-DNA是效果最好的，下面就介紹3D-DNA的使用方法。

2. 安裝

2.1. 流程圖

上圖是使用3D-DNA進(jìn)行染色體掛載的流程圖，其中第一步是測序和基礎(chǔ)組裝，測序一般是交給測序公司來完成，contig組裝利用物種對應(yīng)的組裝軟件即可。第二步時(shí)利用Juicer對HiC數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。第三步是利用3D-DNA進(jìn)行掛載。

2.2. 依賴

下面這些是3D-DNA的依賴，如果閱讀過之前Juicer的使用教程，那么環(huán)境已經(jīng)配置完成，沒有閱讀過的讀者，可以在文末選擇跳轉(zhuǎn)。

• LastZ (version 1.03.73 released 20150708) –僅適用于二倍體
• Java version >=1.7
• Bash >=4
• GNU Awk >=4.0.2
• GNU coreutils sort >=8.11
• Python >=2.7 - 僅適用于染色體編號感知分離器模塊
• scipy numpy matplotlib - 僅適用于染色體編號感知分離器模塊

2.3. clone

# 從Github拉取倉庫
git clone https://github.com/theaidenlab/3d-dna.git

3. 實(shí)戰(zhàn)

3.1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

• 基因組文件：genome.fa
• Juicer結(jié)果：merged_nodups.txt

3.2. run

# 對組裝的信心高，用-r 0, 否則用默認(rèn)的-r 2就行了
# -r 代表 3d-dna 修正的次數(shù)
# merged_nodups.txt 在 上一步Juicer運(yùn)行的aligned目錄下
/home/ubuntu/3d-dna/run-asm-pipeline.sh -r 2 \
reference/genome.fa aligned/merged_nodups.txt &> log.txt &

3.3. 結(jié)果

最終的輸出文件最關(guān)鍵的是下面三類:

• .fasta: 以FINAL標(biāo)記的是最終結(jié)果
• .hic: 各個(gè)階段都會有輸出結(jié)果，用于在JABT中展示
• .assembly: 各個(gè)階段都會有輸出，一共兩列，存放contig的組裝順序

將結(jié)果中的.hic文件和.assembly文件導(dǎo)入Juicebox中進(jìn)行調(diào)整，最后輸出修改后的.assembly文件，再運(yùn)行下面命令，即可獲取染色體級別的基因組。

/home/ubuntu/3d-dna/run-asm-pipeline-post-review.sh \
-r genome.review.assembly \
genome.fa aligned/merged_nodups.txt

# genome.review.assembly 來自Juicebox中導(dǎo)出

讀者有任何問題，可在評論區(qū)進(jìn)行交流。

本文由mdnice多平臺發(fā)布