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轉錄組入門(4):了解參考基因組及基因註釋

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任務列表
  • 1.在UCSC下載hg19參考基因組;
  • 2.從gencode數據庫下載基因註釋文件,並且用IGV去查看感興趣的基因的結構,比如TP53,KRAS,EGFR等等。
  • 3.截圖幾個基因的IGV可視化結構
  • 4.下載ENSEMBL,NCBI的gtf,也導入IGV看看,截圖基因結構
  • 5.了解IGV常識
在UCSC下載hg19參考基因組 hg19、GRCH38、 ensembl75這3種基因組版本應該是大家見得比較多的了,國際通用的人類參考基因組,其實他們儲存的是同樣的fasta序列,只是分別對應著三種國際生物信息學數據庫資源收集存儲單位,即NCBI,UCSC及ENSEMBL各自發布的基因組信息而已。有一些參考基因組比較小眾,存儲的序列也不一樣,比如BGI做的炎黃基因組,還有DNA雙螺旋結構提出者沃森(Watson)的基因組,還有2016年發表在nature上面的號稱最完善的韓國人做的基因組。前期我們先不考慮這些小眾基因組,主要就下載hg19和hg38,都是UCSC提供的,雖然hg38相比hg19來說,做了很多改進,優點也不少,但因為目前為止很多註釋信息都是針對於hg19的坐標系統來的,我們就都下載了,正好自己探究一下。也順便下載一個小鼠的最新版參考基因組吧,反正比對也就是睡個覺的功夫,順便分析一下結果,看看比對率是不是很低。
mkdir rna_seq/data/reference && cd rna_seq/data/reference
mkdir -p genome/hg19 && cd genome/hg19
# nohup wget http://hgdownload.cse.ucsc.edu/goldenPath/hg19/bigZips/chromFa.tar.gz &
# nohup 是永久執行,& 是指在後臺運行。nohup COMMAND & 這樣就能使命令永久的在後臺執行
nohup axel http://hgdownload.cse.ucsc.edu/goldenPath/hg19/bigZips/chromFa.tar.gz &
tar zvfx chromFa.tar.gz
cat *.fa > hg19.fa
rm chr*.fa
從gencode數據庫下載基因註釋文件,並且用IGV去查看感興趣的基因的結構 下載基因註釋文件 官網:http://www.gencodegenes.org/releases/26lift37.html
wget ftp://ftp.sanger.ac.uk/pub/gencode/Gencode_human/release_26/GRCh37_mapping/gencode.v26lift37.annotation.gtf.gz
gzip -d gencode.v26lift37.annotation.gtf.gz
下載安裝IGV、BEDtool 官網:http://software.broadinstitute.org/software/igv/download(下載 Binary Distribution 版本)
wget https://github.com/arq5x/bedtools2/releases/download/v2.26.0/bedtools-2.26.0.tar.gz
tar -zxvf bedtools-2.26.0.tar.gz
cd bedtools2
make
截圖幾個基因的IGV可視化結構 批量截圖:TP53,KRAS,EGFR
grep -w ‘gene‘ gencode.v26lift37.annotation.gtf | grep -w ‘TP53‘ | cut -f 1,4,5 >> gene.bed
grep -w ‘gene‘ gencode.v26lift37.annotation.gtf | grep -w ‘KRAS‘ | cut -f 1,4,5 >> gene.bed
grep -w ‘gene‘ gencode.v26lift37.annotation.gtf | grep -w ‘EGFR‘ | cut -f 1,4,5 >> gene.bed
~/biosoft/bedtools2/bin/bedtools igv -i gene.bed > Bach_sanpshot.txt
grep是一個多用途的文本搜索工具,linux中使用非常頻繁,並且使用很靈活,可以是變量,也可以是字符串。最基本的用法有以下兩種:
  • 1.搜索內容中無空格,可以直接執行grep命令,比如:grep pass a.txt,表示在a.txt文件中搜索pass所在的行
  • 2.如果搜索內容中有空格,則需要使用單引號或者雙引號把搜索內容引起來,比如:grep "hello all" a.txt或者grep ‘hello all‘ a.txt,如果不加單雙引號,則提示錯誤,無法識別,因為不加引號,直接grep hello all a.txt,表示在all和a.txt中搜索hello,這肯定是不對的
grep -w option file:精確搜索,可以說準確性搜索,比如:grep -w b* a.txt:此命令執行時,*不會默認為任何字符,只表示字面意思,就是一個*字符
管道命令操作符:”|”,它僅能處理經由前面一個指令傳出的正確輸出信息,也就是 standard output 的信息,對於 stdandard error 信息沒有直接處理能力。然後,傳遞給下一個命令,作為標準的輸入 standard input
cut 命令從文件的每一行剪切字節、字符和字段並將這些字節、字符和字段寫至標準輸出。如果不指定 File 參數,cut 命令將讀取標準輸入。必須指定 -b、-c 或 -f 標誌之一。使用 -f 選項提取指定字段 下載ENSEMBL,NCBI的gtf
axel ftp://ftp.ensembl.org/pub/grch37/release-89/gtf/homo_sapiens/Homo_sapiens.GRCh37.87.gtf.gz
axel ftp://ftp.ensembl.org/pub/grch37/release-89/gtf/homo_sapiens/Homo_sapiens.GRCh37.87.chr.gtf.gz
axel  ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/Homo_sapiens/ARCHIVE/ANNOTATION_RELEASE.105/GFF/ref_GRCh37.p13_top_level.gff3.gz
axel ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/Homo_sapiens/ARCHIVE/ANNOTATION_RELEASE.105/GFF/ref_GRCh37.p13_scaffolds.gff3.gz

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