通过WIG格式将转录组数据展示到Gbrowse2中

1. WIG格式介绍

WIG格式(Wiggle Track Format),可用于将转录组数据进行可视化展示。bigWig格式则是WIG格式的二进制方式,可以使用wigToBigWig将WIG格式转换成BigWig格式。
一个 WIG 格式实例文件:

track type=wiggle_0 name="sampleA1" description="RNA-Seq read counts of species A"
variableStep chrom=chr01 span=10
10001    13
10011    15
10021    12
fixedStep chrom=chr01 start=100031 step=10 span=10
17
15
20

如上例子,有2个注意点:

1. 第一行必须如理示例中格式。只有name和description这两个参数的值可以随意填写。
2. 有两种方法进行数据描述。分别是variableStep和fixedStep。前者数据内容用2行表示,后者数据部分仅用1行表示。
3. 这两种方法的几个参素意义为:
    chrom    设置序列名
    start    fixStep中Locus的起始位置
    step     fixStep中Locus的步进
    span     一个数据对应碱基数目

2. 将Bam文件转换成WIG文件并进行压缩

使用bam2wig命令将bam文件转换成wig文件。bam2wig命令可以来自于Augustus软件。

$ bam2wig sampleA1.tophat.bam > sampleA1.wig

该wig文件的span参数值为1。因此,当基因组越大,则wig文件越大。可以考虑设置span的值为10,能有效减小wig文件的大小。例如编写如些perl程序进行压缩wig文件。

#!/usr/bin/perl
use strict;

my $usage = <<USAGE;
Usage:
    perl $0 RNA-Seq.wig &gt RNA-Seq.cutdown.wig
USAGE
if (@ARGV==0){die $usage}

open IN, $ARGV[0] or die $!;

$_ = <>;
print;

my $locus = 1;
my $count = 0;
while () {
    if (m/^variableStep/) {
        $count = int(($count + 0.5) / 10);
        print "$locus\t$count\n" if $count > 0;
        s/$/ span=10/;
        print;
        $locus = 1;
    }
    else {
        if (m/(\d+)\s+(\d+)/) {
            my ($num1, $num2) = ($1, $2);
            if ($num1 >= $locus + 10) {
                $count = int(($count + 0.5) / 10);
                print "$locus $count\n" if $count > 0;
                $locus = $num1;
                $count = 0;
            }
            $count += $num2;
        }
    }
}

3. 将wig文件转换成wig binary文件和一个gff3文件

使用Gbrowse2所带命令 wiggle2gff3.pl 将wig文件转换成wig binary文件和一个gff3文件。每个基因组序列得到一个二进制格式的wig文件。同时生成一个gff3文件。该gff3文件指向所有的wig binary文件。

$ mkdir $PWD/gbrowse_track_of_RNA_seq
$ wiggle2gff3.pl --source=sampleA1 --method=RNA_Seq --path=$PWD/gbrowse_track_of_RNA_seq --trackname=track_A1 sampleA1.wig > sampleA1.gff3

4. 导入gff3文件到数据库,并配置Gbrowse配置文件

导入gff3文件

$ bp_seqfeature_load.pl -a DBI::mysql -d gbrowse2_species -u train -p 123456 sampleA1.gff3

配置文件:

[RNA_Seq_sampleA1_xyplot]
feature        = RNA_Seq:sampleA1
glyph          = wiggle_xyplot
graph_type     = boxes
height         = 50
scale          = right
description    = 1
category       = RNA-Seq:sampleA1
key            = Transcriptional Profile

[RNA_Seq_sampleA1_density]
feature        = RNA_Seq:sampleA1
glyph          = wiggle_density
height         = 30
bgcolor        = blue
description    = 1
category       = RNA-Seq:sampleA1
key            = Transcriptional Profile

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