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bio-data-visualization-genome-tracks

数据与分析

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更新于 10-15 21:55

技能介绍

用途:把覆盖度(BigWig)、峰(BED/narrowPeak)、基因模型(GTF)、Hi-C(cool)、染色质环(BedPE)等轨道按基因组坐标对齐,生成堆叠式位点图。

主要工具:pyGenomeTracks(配置驱动、可复现、无界面)、Gviz(R/Bioconductor)、IGV 批量脚本(交互工具截图)。参考示例测试版本:pyGenomeTracks 3.9+、Gviz 1.46+、deepTools 3.5+、GenomicRanges 1.54+、IGV 2.18+。使用前应核对已安装版本(pip show、packageVersion、--version)。

pyGenomeTracks 用法:编写 .ini,每个轨道一个 section,指定 file、title、height、color 等,然后运行 pyGenomeTracks --tracks tracks.ini --region chr1:1000000-2000000 --outFileName out.pdf;多区域可用 --BED regions.bed。注意 --width 单位为厘米(默认 40 cm,Nature 双栏约 18.3 cm),--dpi 建议 300。轨道按配置顺序自上而下渲染。

Gviz 用法:用 GenomeAxisTrack、IdeogramTrack、GeneRegionTrack、DataTrack、AnnotationTrack 组合后调用 plotTracks,指定 from/to 与 sizes。

IGV 批量:写 batch.txt(new、genome、load、snapshotDirectory、goto、snapshot、exit),运行 igv -b batch.txt;适合需要 IGV 特有渲染(等位频率、拆分读段、软剪切)的场景。

关键限制:deepTools bamCoverage 的 --normalizeUsing(RPKM/CPM/BPM/RPGC/None)均按样本内部读段数归一,无法实现 ChIP-Rx spike-in 归一化;应外部计算 scale factor,使用 --normalizeUsing None 配合 --scaleFactor,且不可与 CPM/RPGC 同用。多样本比较需显式设置相同 min_value/max_value 共享 y 轴。人类/小鼠基因轨道宜用 style = UCSC 并 merge_transcripts = true。Hi-C 轨道 depth 应不小于区域宽度的一半。IGV 批量模式不会快速失败,需逐张核对截图。其他细节资料未提供。