deepTools 是一套面向高通量测序(NGS)数据的 Python 命令行工具集,用于处理、质控与可视化数据,常用于 ChIP-seq、RNA-seq、ATAC-seq、MNase-seq 等实验。典型流程为:质控 → 归一化 → 比较/可视化。
主要能力:将 BAM 比对转换为归一化覆盖度轨道(bigWig/bedGraph);质控评估(指纹图、相关性、覆盖度、片段大小);多样本比较与相关性分析、PCA;围绕基因组特征生成热图与轮廓图;富集分析与峰区可视化。
使用方式:安装命令为 uv pip install deeptools。常用工具有 bamCoverage、bamCompare、multiBamSummary、multiBigwigSummary、correctGCBias、alignmentSieve、plotFingerprint、plotCoverage、plotCorrelation、plotPCA、bamPEFragmentSize、computeMatrix、plotHeatmap、plotProfile、plotEnrichment。常见命令示例:bamCoverage --bam input.bam --outFileName output.bw --normalizeUsing RPGC --effectiveGenomeSize 2913022398 --binSize 10 --numberOfProcessors 8;computeMatrix reference-point -S signal.bw -R genes.bed -b 3000 -a 3000 --referencePoint TSS -o matrix.gz;plotHeatmap -m matrix.gz -o heatmap.png --colorMap RdBu --kmeans 3。资料还提供辅助脚本:python scripts/validate_files.py --bam sample1.bam sample2.bam --bed regions.bed 用于校验文件;python scripts/workflow_generator.py --list 及 python scripts/workflow_generator.py chipseq_qc -o qc_workflow.sh --input-bam Input.bam --chip-bams "ChIP1.bam ChIP2.bam" --genome-size 2913022398 用于生成工作流模板。
适用场景包括:BAM 转 bigWig、生成覆盖度轨道、ChIP-seq 质控与完整分析、RNA-seq 链特异性覆盖度、ATAC-seq(需用 alignmentSieve --ATACshift 做 Tn5 校正)以及多样本比较和峰区分析。
限制与注意事项:RPGC 归一化需提供有效基因组大小(如人类 GRCh38 为 2913022398);RNA-seq 不应使用 --extendReads;样本比较需使用一致的归一化方法并确保基因组版本一致;质控结果需结合具体实验解读。资料未提供 pip 之外的安装方式、许可与价格信息。