保姆级 IGV 基因组浏览器使用指南（图文详解）

话说上次更新完在线基因组浏览器的推文，小伙伴们都很感兴趣。

一步一步教你用基因组浏览器（图文）

这次我们一起科研论文中常用到的桌面级基因组浏览器 IGV，优势在于可以离线使用，方便大家直接查看本地文件，而且渲染速度相较在线基因组浏览器网站要快不少。

这篇推文同样以实战的形式教大家快速上手。

软件下载

IGV 官网下载：

http://software.broadinstitute.org/software/igv/download

这里以下载预装 Java 的 Windows 版本 IGV 为例。

由于大部分数据是通过服务器跑出的结果，所以也有小伙伴有在 Linux 服务器端使用的需求。这里推荐几种方式：

• 配合远程控制软件来使用，国产推荐 Todesk，向日葵
• 目前有部分单位禁止使用远程软件，推荐结合 Jupyter 来使用
• 建立 FTP 来通过 url 访问

建议最好安装在固态硬盘所在分区，提高加载速度。

如果没有在桌面找到 IGV 软件，按住 Win 键，搜索 igv 可以找到并运行

IGV 有下载文件的需求，所以要通过网络访问权限

二、软件介绍

1

数据载入

为了方便介绍功能，我们需要先下载几个测试数据：

测试数据来自人肝脏的 DNaseq 数据，分别为bigbed 文件与 bigwig 文件：

bigbed 文件：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/download/?acc=GSE172690&format=file&file=GSE172690%5FENCFF812QNX%5Fpeaks%5Fmm10%2EbigBed

bigwig 文件：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/download/?acc=GSE172690&format=file&file=GSE172690%5FENCFF705ESF%5Fread%2Ddepth%5Fnormalized%5Fsignal%5Fmm10%2EbigWig

想了解更多基因组相关文件格式：https://blog.csdn.net/u011262253/article/details/109367884

载入数据：

成功载入数据

切换到其中一个染色体：

2

软件面板

这里分五大部分来介绍：

• 工具栏
• 轨迹信息栏
• 基因组窗口
• 轨迹窗口
• 基因窗口

工具栏

从左到右依次为划分为三个小工具：

参考基因组工具

a. 选择参考基因组物种及版本，如果没有本地版本，需要联网下载

b. 选择染色体编号

c. 搜索染色体区间，格式如图所示，最常用的功能还是输入感兴趣的基因，直接跳转到对应的位置

视图操作工具

依次为主页面，前一步，后一步，刷新，定义区域，Trace适屏，弹出信息显示

缩放工具

用于控制整个视图的缩放比例，快捷键

轨迹信息栏

右键可以打开菜单，进一步修改，后面详细来研究。

基因组窗口

上部分为整条染色体，点击即可跳转该位置

下半部分为目前染色体可见部分对于的染色体位置，用刻度线标识，单位为碱基数。

轨迹窗口

每一行代表一个样本的 Trace，右键可以打开菜单，进一步修改，后面详细来研究。

基因窗口

显示基因的特征区域，可以与 Trace 面板配合，来查看研究区域的生物学信号。

常用操作

1

下载参考基因组及注释

• 左上角点击 More:

• 搜索物种名及其参考基因组版本： 更多参考基因组知识：https://blog.csdn.net/u011262253/article/details/117486244

• 进入下载进度，这一步比较慢，建议科学上网或晚上挂着下载

2

数据加载

目前支持的格式包括：

• 序列比对：bam，cram
• 基因组注释：bed, gtf, gff3, psl, bigbed
• 信号数据：wig, bedgraph, bigwig, tdf
• 拷贝数：seg

拖动文件到轨迹窗口

本地文件载入

右上角点击 File -> Load from File，选择本地文件即可

通过 URL 加载

如谷歌的数据gs://genomics-public-data/platinum-genomes/bam/NA12877_S1.bam，自己有服务器最好建立 ftp 站点，方便查看

通过官方服务器加载

这里有一些公共项目的数据集，有兴趣的小伙伴可以多浏览

3

搜索

在工具栏的搜索框输入，图中 C 的位置：

有几种搜索方式：

• 按基因组坐标搜索：chr6:64,664,854-64,666,044
• 按基因名搜索：如 pou5f1，但是不支持别名等其他名称搜索
• 按突变搜索，支持两种格式：
  • 如KRAS:G12C，搜索 KRAS 第 12 个氨基酸上，从G 到 C 的突变。* 表示终止密码子
  • 如 123A>T，搜索 KRAS 第 123 个氨基酸，从 A 到 T 的突变

4

放大缩小

• 放大：
  • 双击轨迹窗口
  • 按住 Shift 健，单击轨迹窗口
  • 点击缩放工具 +
  • 在基因组标尺窗口按住左键滑动，选中区域便会放大
• 缩小：按住 Alt 健，单击轨迹窗口

5

滚动平移

• 水平移动
  • 按住左键在轨迹窗口左右拖动
  • 点击基因组标尺或染色体图
  • ← 和 →键
  • Home 和 End 键
• 垂直滚动
  • 按住左键在轨迹窗口上下拖动
  • ↑ 和 ↓ 键
  • Page Up 和 Page Down 键

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右键菜单

在轨迹信息栏和基因窗口都可以右键呼出如下菜单栏，我们在出图时会依次用到

绘图

1

折线图

右键选择折线图选项

修改颜色

设置颜色

设置数据值域

输入数值，也可进行 log 标准化

这里试试设置不同的数据范围，也就是值域，这里注意 Y 轴变化

• 设置Min,Mid,Max 依次为 0,0,0.2，效果如下

• 设置Min,Mid,Max 依次为 -0.2,0,0.2，效果如下

• 设置Min,Mid,Max 依次为 -1,0,1，效果如下

最终效果如下：

2

散点图

切换到散点图选项

设置同折线图，效果如下

3

条形图

切换到条形图

设置同折线图，最终效果

4

热图

选择热图选项

配置参数

设置

效果

总结一下，一共可以绘制四种图，包括：

热图

折线图

条形图

散点图

5

基因

右键可以打开设置菜单，一共有三种形式选择：

堆叠形式

多个转录本堆叠在一起显示

展开形式

分别显示多条转录本

压缩形式

6

保存图片

支持格式两种 png，svg。这两种格式导出后，用 PS 和 AI 修改后就是论文中常见的图啦。

其实今天和大家一起探讨的只是冰山一角的 igv 使用技巧，如果小伙伴们有其他的使用方法，欢迎一起讨论。