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deeptools

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更新于 10-15 22:39

技能介绍

deepTools 是用于处理与分析高通量测序数据的 Python 命令行工具套件,常用于 ChIP-seq、RNA-seq、ATAC-seq、MNase-seq 等实验。其核心用途包括:将 BAM 比对转换为归一化覆盖度轨迹(bigWig/bedGraph);进行质控评估(指纹图、相关性、覆盖度);样本间比较(相关性、PCA、log2 比值);围绕基因组特征生成热图与剖面图;以及富集分析与峰区域可视化。

典型工作流遵循“质控→归一化→比较/可视化”:先用 multiBamSummary 与 plotCorrelation、plotPCA、plotCoverage、bamPEFragmentSize、plotFingerprint 做质控;再用 bamCoverage 生成归一化轨迹,或用 bamCompare 生成 log2 比值;随后用 computeMatrix 计算信号矩阵,由 plotHeatmap、plotProfile、plotEnrichment 出图。

常用命令如 bamCoverage --bam input.bam --outFileName output.bw --normalizeUsing RPGC --effectiveGenomeSize 2913022398 --binSize 10 --numberOfProcessors 8。归一化可选 RPGC、CPM、RPKM、BPM 等;RPGC 需指定有效基因组大小,例如人 GRCh38 为 2913022398,小鼠 mm10 为 2652783500。

安装可用 conda:conda install -c conda-forge -c bioconda deeptools,或 pip install deeptools。使用限制与注意:ChIP-seq 建议 --extendReads 200 并常用 --ignoreDuplicates;RNA-seq 绝不能用 --extendReads(会跨剪接点),链特异性库用 --filterRNAstrand;ATAC-seq 需用 alignmentSieve --ATACshift 做 Tn5 校正。运行前应确保 BAM 有索引(samtools index input.bam),并用 --numberOfProcessors 与适当 --binSize 优化性能。资料中随附 validate_files.py 与 workflow_generator.py 等辅助脚本,具体工作流模板生成命令以资料为准。