用途:deepTools 是面向高通量测序(NGS)数据的 Python 命令行工具集,用于质控、归一化、样本比较与发表级可视化,覆盖 ChIP-seq、RNA-seq、ATAC-seq、MNase-seq 等实验。
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、相关性、覆盖度);样本比较与相关性分析;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。典型流程为质控→归一化→比较/可视化。可先用 python scripts/validate_files.py --bam sample1.bam sample2.bam --bed regions.bed 校验文件;再用 python scripts/workflow_generator.py --list 列出工作流,例如生成 ChIP-seq 质控脚本:python scripts/workflow_generator.py chipseq_qc -o qc_workflow.sh --input-bam Input.bam --chip-bams "ChIP1.bam ChIP2.bam" --genome-size 2913022398,随后 chmod +x qc_workflow.sh 并运行。常用工具包括 bamCoverage、bamCompare、multiBamSummary、multiBigwigSummary、plotFingerprint、plotCorrelation、plotPCA、computeMatrix、plotHeatmap、plotProfile、alignmentSieve 等。
适用场景:BAM 转 bigWig、ChIP-seq 质控与完整分析、RNA-seq 链特异性覆盖度、ATAC-seq(需 Tn5 偏移校正,用 alignmentSieve --ATACshift)、多样本比较与峰区分析。
限制与注意:RPGC 归一化需提供 --effectiveGenomeSize;RNA-seq 不应使用 --extendReads;GC 校正后不应再使用 --ignoreDuplicates;BAM 需有索引(可用 samtools index 生成);内存受限时可分染色体处理。具体参数与工作流细节见随附参考文档。