必備可視化Integrative Genomic Viewer(IGV)

小夢想在努力 2019-01-01

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你會用到的網(wǎng)站：

IGV 官網(wǎng)http://software./software/igv/download～ Broadinstitute出品

Java version8 下載： https://www./en/download/mac_download.jsp

IGV內(nèi)置的物種基因組及基因組來源：http://software./software/igv/Genomes

完整的官方幫助文檔：http://software./software/igv/book/export/html/6

寫在前面：

之前mac不小心升級了一下java,，然后igv就不能用了,，要寫教程必須降級java

首先,，看官方說明,，需要安裝Java -8,，9以上版本不支持。我的mac不知道什么時候更新到了java 10,，按說可以向下兼容,，但是事與愿違，igv不能正常使用了,。
需要降級Java,，mac用戶可以直接參考,，windows可以試下直接下載安裝IGV：

先刪除原來的java
- terminal打開終端,，復制粘貼一下三條命令：

sudo rm -fr /Library/Internet\ Plug-Ins/JavaAppletPlugin.plugin
sudo rm -fr /Library/PreferencesPanes/JavaControlPanel.prefPane
sudo rm -fr ~/Library/Application\ Support/Java

??：不要通過/usr/bin 刪除 Java 工具來卸載 Java。此目錄是系統(tǒng)軟件的一部分,，下次對操作系統(tǒng)執(zhí)行更新時,，Apple 會重置所有更改。
finder中進入 /Library/Java/JavaVirtualMachines,，然后刪除之前的jdk.版本號
下載安裝新的Java version8
- https://www./en/download/mac_download.jsp一步步安裝就好
【Windows用戶下載,，解壓后,，點擊igv.bat文件即可啟動；如果啟動失敗,，用記事本打開并編輯igv.bat文件,，在文件的最后新起一行輸入pause，保存后,，再嘗試打開,，就可以在Windows下的命令行界面（cmd命令提示符）看到錯誤信息，再根據(jù)信息提示去解決問題,；不過一般問題不大】

IGV安裝

正文開始：

好啦,，問題解決啦，開始正式IGV介紹,！

什么是IGV

它是一款本地的探索基因組數(shù)據(jù)的可視化瀏覽器,，有多個系統(tǒng)版本，支持多種不同類型的輸入格式,，包括芯片測序,、二代測序、基因組注釋文件等,。推薦使用BAM與SAM格式,，主要格式見下表

數(shù)據(jù)來源	文件格式
序列比對	SAM/BAM
顯示覆蓋率	TDF
拷貝數(shù)	SNP、CN
基因表達	GCT,、RES
基因注釋	GFF3/GTF,、BED
突變數(shù)據(jù)	MUT
追蹤參考基因組覆蓋度、測序深度（UCSC）	WIG,、BW

一睹IGV

每次打開會自動加載hg19.fa文件,，也就是人類基因組，一會進入主界面

主界面

自己構建基因組信息

這里我會舉一個昆蟲中一種——棉鈴蟲,，這個基因組是17年2月更新在NCBI傷的,，屬于小眾物種，IGV并沒有收錄,。正好拿來練手,，當然如果你研究的領域也有基因組被測出來，也可以試一試【注意：在提交基因組文件到IGV之前,，要先構建索引】

這些工作都可以在本地進行,，只需要打開你本地的git_bash或者putty/xshell或者terminal，解壓縮基因組文件=》下載samtools（推薦用conda管理）=>構建索引samtools faidx genome.fasta=>IGV中輸入fasta文件路徑=》提供注釋文件（可以是組裝基因組預測的基因注釋文件,，也可以是拼接轉錄組用的gtf文件）=〉其他選項可以忽略=》點擊OK推彈出一個框讓你輸入存儲路徑

自定義基因組

查看注釋文件

這里以人類基因組注釋文件為例,，下載gtf到電腦
下載完不要急著導入，需要先構建索引

導入注釋文件

然后會生成gff3.idx或者gtf.idx文件，說明構建了索引,，接著導入File -> Load from file,，選擇sorted的注釋文件

查找基因

查看bam文件

我這里準備的bam文件大小是2.8G，是由人類轉錄組測序數(shù)據(jù)得到的,，準備的參考基因組是hg19,，注釋文件是gencode.v28lift37.annotation.sorted.gff3

bam文件在導入前，要先使用samtools進行sort和index,，samtools sort test.bam test.sort``samtools index test.sort.bam,生成一個后綴為“.fai”的文件,，它根據(jù)文件名自動和.bam關聯(lián)，另外這兩個文件要在一個文件夾下,，最后將bam導入IGV中
載入bam后,，默認會出現(xiàn)兩個track（翻譯的話，可以理解為不同的軌道,，顯示不同的信息）Coverage track和Alignment track,。

載入bam后

另外基因組信息也可以有collapsed、expanded,、squished三種展示形式

基因組信息

查看Coverage track
它的意思是顯示比對文件的覆蓋率和測序深度,。橫坐標是基因組上的位置，縱坐標是該位置的測序深度,?！臼髽朔旁诿恳粋€位點都會顯示一個小方框，其中的的內(nèi)容就是顯示總共有多少reads在這個位置,，每個堿基各是什么】
點右上角+放大reads可視化窗口后,，track會以灰色的條形圖來顯示每個位點的測序深度。如果某一個核苷酸與參考序列相比,，有超過20%的reads是不同的,，條形圖會顯示不同的顏色

Coverage track

顯示特定位點變異

關于上圖中的右鍵菜單，解釋如下

功能	含義
Rename Track	更改track名
Change Track Color	更改背景色,，比如把Coverage Track灰色變紫色
Change Track Height	改變每一個track的高度
Change Font Size	改變IGV最左側字體大小
Set Data Range	覆蓋深度的范圍設置
Log scale	用對數(shù)尺度作圖
AutoScale	是否自動縮放