编译|mummer2circos画环状细菌基因组圈图
mummer2circos 是一个用于绘制细菌基因组的圈图（circos 图）的工具。它基于 BLAST 或 NUCMER/PROMER 的比对结果，生成 SVG 和 PNG 格式的图像，可以直观地展示基因组的结构和特征。
安装
方法一: 用 conda
先下载 yaml 文件，发现直接装 conda 直接 conda 装不行，因为依赖于 blast 等，测试环境 windows，在 wsl2 上经过多次尝试，耗费时间很久，能 docker 还是 docker
许久还在转圈。。。
conda install -c bioconda -c conda-forge mummer2circos
方法二：Docker 或类似的 Singularity 等容器方法
# Docker
windows下先根据官方说明安装docker desktop,然后打开，发现登陆账户由于国内网络原因很折腾，直接wsl命令行进行。
sudo docker pull metagenlab/mummer2circos:1.4.2
# Singularity
# 准备镜像
singularity build mummer2circos.simg docker://metagenlab/mummer2circos:1.4.2
# 运行
singularity exec mummer2circos.simg mummer2circos -r <reference.fna> -q <query.fna> -l
比对方法
- 全基因组比对可以使用三种不同的方法完成：Megablast、Nucmer 或 Promer
- 使用参数 -a 指示要使用的方法。Nucmer 是默认选项。
mummer2circos -l -a promer ...
简单图
- -r 参考 fasta
- -q 其他 fasta 与参考 fasta 进行比较
- -l 建造圆形地块的修补选项 基因组轨迹根据输入查询 FASTA 文件的顺序进行排序
sudo docker run --rm -v /home/:/data -it metagenlab/mummer2circos:1.4.2
(base) mambauser@8561c1b8f8de:/data$ mummer2circos -l -r source/mummer2circos/examples/genomes/NZ_CP008827.fna -q source/mummer2circos/examples/genomes/*fna -f
14:07:36 INFO Genomes will be aligned with: nucmer
14:07:36 INFO Reference genome: source/mummer2circos/examples/genomes/NZ_CP008827.fna
14:07:36 INFO running nucmer: nucmer -b 200 -c 65 -g 90 -l 20 -p circos_tmp/CP006659 source/mummer2circos/examples/genomes/NZ_CP008827.fna source/mummer2circos/examples/genomes/CP006659.fna
...
14:09:08 INFO Query genome 10/10: source/mummer2circos/examples/genomes/NZ_FO834906.fna
14:09:08 INFO Track file list ['CP006659.heat', 'KpFR_13.heat', 'NZ_CP008827.heat', 'NZ_CP008929.heat', 'NZ_CP012426.heat', 'NZ_CP012745.heat', 'NZ_CP014647.heat', 'NZ_CP015822.heat', 'NZ_CP016811.heat', 'NZ_FO834906.heat']
14:09:08 INFO Plotting heatmap type plot...
14:09:27 INFO Circos plot generated sucessfully, see nucmer2circos.svg & nucmer2circos.png
14:09:27 INFO Circos files saved in circos_data:
- main configuration file: circos.config
- Contigs definition: circos_contigs.txt
- GC skew: circos_GC_skew.txt
- GC content: circos_GC_content.txt
- Heatmap track 1: CP006659.heat
- Heatmap track 2: KpFR_13.heat
- Heatmap track 3: NZ_CP008827.heat
- Heatmap track 4: NZ_CP008929.heat
- Heatmap track 5: NZ_CP012426.heat
- Heatmap track 6: NZ_CP012745.heat
- Heatmap track 7: NZ_CP014647.heat
- Heatmap track 8: NZ_CP015822.heat
- Heatmap track 9: NZ_CP016811.heat
- Heatmap track 10: NZ_FO834906.heat
14:09:27 INFO The plot can be modified (to change color scales, remove or add tracks...) by modifining the file "circos.config" and excuting the command "circos -conf circos.config"
工作目录下，3 种格式的图片已经生成啦！
- -c 更紧实的环
加上基因轨
参考 Fasta 文件染色体（和最终质粒）的标题应与 GenBank 文件的位点加入相同。请参阅示例文件 NZ_CP008828.fna。
LOCUS NZ_CP008828 15096 bp DNA CON 16-AUG-2015
mummer2circos -l -r genomes/NZ_CP008827.fna -q genomes/*.fna -gb GCF_000281535_merged.gbk
标记特定基因
- 给定感兴趣的蛋白质的 FASTA 文件，在圆形图上标记每个氨基酸序列的 BBH（小编注：BBH (Best Bidirectional Hit) 是一种用于比较蛋白质序列之间相似性的方法）
- fasta 标头用作标签（请参阅示例文件 VF.faa）
mummer2circos -l -r genomes/NZ_CP008827.fna -q genomes/*.fna -gb GCF_000281535_merged.gbk -b VF.faa
# 显示沿染色体（和质粒）的映射深度
- 深度文件可以使用SamTools Depth从 BAM 文件生成
- .depth 文件中使用的标签应与 Fasta 标头相同（请参阅示例文件）
- 深度大于中位数 2 倍的区域被裁剪到该限制并着色为绿色（处理高度重复的序列）。
- 深度低于中位深度一半的区域以红色着色。
mummer2circos -l -r genomes/NZ_CP008827.fna -q genomes/*.fna -gb GCF_000281535_merged.gbk -b VF.faa -s GCF_000281535.depth
根据坐标文件添加标签
- 结构：LOCUS 启动子终止子标签（见 labels.txt）
- 标签不能包含空格
mummer2circos -l -r genomes/NZ_CP008827.fna -q genomes/NZ_FO834906.fna -gb GCF_000281535_merged.gbk -b VF.faa -s GCF_000281535.depth -lf labels.txt
显示两个基因组之间的联系
mummer2circos -r genomes/NZ_CP012745.fna -q genomes/*.fna -gb GCF_000281535_merged.gbk -b VF.faa -s GCF_000281535.depth -lf labels.txt
One More Thing
如果你有耐心翻到最后的话，P.S.豆豆小编表示软件里的这个脚本 mummer2circos/GC.py 非常实用，计算 GC 和 GC skew 这两个在比较基因组中经常使用，之前使用 bedtools 计算的，非常值得学习！
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原始发表：2024-03-29，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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