一文读懂基因组浏览器绘制文件 bigwig

一、特点及适用场景

• 存放区间的坐标轴信息（如染色质可及性，转录因子结合区域）和相关评分(score)的文件，主要用于存储密集，连续的数据
• 主要用于在基因组浏览器上查看数据的连续密度图
• wig或bedGraph的索引二进制文件，也就是可以由这两种文件转换得到
• 后缀名：.bw，.bigwig
• 在处理大型数据集时，bigWig文件的显示性能比常规的wig文件快得多
• 数据必须是连续的并且由大小相等的元素组成，如果数据是稀疏或包含大小不同的元素时，请使用bedGraph格式

二、wig 转 bigwig

BigWig文件可以使用wigToBigWig程序从wiggle（wig）格式文件转换得到

1、 创建 wig 文件

wig 文件转换为bigWig文件时，必须为每个数据轨迹创建一个单独的 wig 文件。

从 wig 文件中删除任何现有的“ track”或“ browser”行，使其仅包含数据。

文件名命名为 input.wig

 variableStep chrom=chr19 span=150
 49304701 10.0
 49304901 12.5
 49305401 15.0
 49305601 17.5
 49305901 20.0
 49306081 17.5
 49306301 15.0
 49306691 12.5
 49307871 10.0

2、创建chrom.sizes文件

wget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/fetchChromSizes

fetchChromSizes hg38 > hg38.chrom.sizes

3、转换为 bigWig 文件

http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/wigToBigWig

wigToBigWig input.wig hg38.chrom.sizes BigWig.bw

4、将生成的 bigwig 文件放在web可访问的地址

这里提供了两种方式：

• Track Hub 是官方提供 Web 可访问的基因组数据目录
• 自己搭建个网站，把数据开放给外部，比如，我生成的bigwig文件链接放在这个url：http://bioinfo.ziptop.top/BigWig.bw

bigWig文件保留在本地可通过Web访问的服务器（http，https或ftp）上，并且仅将当前显示的染色体位置所需的部分，才会成为本地缓存的“稀疏文件”。 如果无权访问Web服务器并且需要bigWig文件的托管空间，请参阅Track Hub帮助文档的“ 托管”部分。

5、 选择菜单栏My Data的Custom Tracks

6、将上面的代码粘贴到输入框，点 Submit

http://bioinfo.ziptop.top/BigWig.bw

7、点 go

8、在基因组浏览器中绘制的轨迹

可以看到参考基因组相应的位置，不同的值用不同颜色代表

9、定制轨迹线参数

默认情况下，将使用文件名来命名轨迹。要配置轨迹标签或其他可视化选项，必须创建一条轨迹

 track type=bigWig name="My Big Wig" description="A Graph of Data from My Lab" bigDataUrl=http://bioinfo.ziptop.top/BigWig.bw

粘贴上面的代码，点 Submit

10、轨迹列表，点 go

其他参数

 autoScale         <on|off>                             # default is on
 alwaysZero        <on|off>                             # default is off
 gridDefault       <on|off>                             # default is off
 maxHeightPixels   <max:default:min>                    # default is 128:128:11
 graphType         <bar|points>                         # default is bar
 viewLimits        <lower:upper>                        # default is range found in data
 viewLimitsMax     <lower:upper>                        # suggested bounds of viewLimits, but not enforced
 yLineMark         <real-value>                         # default is 0.0
 yLineOnOff        <on|off>                             # default is off
 windowingFunction <mean+whiskers|maximum|mean|minimum> # default is maximum, mean+whiskers is recommended
 smoothingWindow   <off|[2-16]>                         # default is off
 transformFunc     <NONE|LOG>                           # default is NONE

三、bedGraph 转 bigwig

bedGraphToBigWig程序比未压缩的bedGraph输入文件使用的RAM多大约25％ 。

类似于上述过程，这里简写

wget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/fetchChromSizes

fetchChromSizes hg38 > hg38.chrom.sizes

wget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/bedGraphToBigWig

bedGraphToBigWig in.bedGraph hg38.chrom.sizes out.bw

如果报错染色体长度超出，需要先剪切bed 用到的工具：wget http://hgdownload.cse.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/bedClip bedClip input.bed hg38.chrom.sizes output.bed

四、其他工具

http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/

• bigWigToBedGraph：将bigWig文件转换为 bedGraph 格式。
• bigWigToWig：将bigWig文件转换为 wig 格式。注意：如果从bedGraph创建了bigWig文件，则bigWigToWig会将文件还原回bedGraph。
• bigWigSummary ：从bigWig文件中提取摘要信息。
• bigWigAverageOverBed ：计算每个 bed 上可能有内含子的bigWig的平均得分。
• bigWigInfo ：打印出有关bigWig文件的信息。