教程 | [下篇] 规模化物种同源基因分析 - orthofinder

写在前面

两个月前,我推送了一个师妹的投稿,介绍了orthofinder软件的应用场景和具体安装,属于上篇。有上便有下,评论区和后台看到不少朋友在催更下篇。今天即推出,主要内容即:

  • 软件的使用
  • 结果的解读

运行

准备文件

#在一个合适的路径,创建个人工作文件;
 mkdir test && cd test 

准备所需物种的蛋白文件
统一后缀为(.pep/.fasta/.fa/.faa/.fas 均是Orthofinder可以识别的后缀)
注意:如果基因组具有可变剪切转录本,需要提取最长转录本进行(TBtools可)


运行主程序

#暂时退至上一层目录
cd ..
#运行主程序
orthofinder -f test/  -M msa   -a 40  
#非conda安装,主程序运行使用orthofinder.py 

可见用到的参数并不多,正是Orthofinder使用简单的原因。
主要用到相关参数介绍:

#-a 分析所用到的线程
#-f 指定文件夹(存放我们所有物种的序列) 
#-M 推断基因树的方法 可选:msa 和 dendroblast (默认 dendroblast)
dendroblast不依赖多序列比对,基于Blast评分方法聚类的方法,更节约时间。但相对多序列比对(msa)还是准确性差一点。
#-S 序列比对的方法 可选:Diamond 和 blast (默认Diamond)
diamond相对于blast比对速度更快,准确性也有保证
#-T 建树的方法 可选:fasttree, raxml, raxml-ng, iqtree (默认fasttree)
建树的精准度/耗时 raxml > iqtree > fastree; 
如果追求更高的精准度可以使用 iqtree。
# 此处应有误,最准确应该是raxml,也是最慢的 - CJ

结果解读

#进入运行路径
cd test
#可以发现产生了 OrthoFinder/Results_Jun12
cd OrthoFinder/Results_Jun12
ls -1tr #查看结果文件

进入结果文件查看,主要包含以下文件夹情况。

  • Orthogroup_Sequences 该文件夹包含了每个同源基因集合,各物种的同源基因序列。
  • Orthogroups 同源组信息的目录
Orthogroups.GeneCount.tsv #每个物种在每个同源基因集合所具有的基因数目
Orthogroups.tsv #每个物种在每个同源基因集合的基因ID
Orthogroups_UnassignedGenes.tsv #每个物种在每个同源基因集合的基因ID(包括未分配同源组的基因)
Orthogroups.txt #OrthoMCL的输出格式
Orthogroups_SingleCopyOrthologues.txt #单拷贝的同源基因集合
  • Single_Copy_Orthologue_Sequences 该文件包含了单拷贝的直系同源基因核酸序列。后续需要若需要构建时间分歧进化树,使用的序列。
  • MultipleSequenceAlignments 多序列比对的文件。
  • WorkingDirectory 运行程序的文件夹。
  • Species_Tree 物种树文件夹
Orthogroups_for_concatenated_alignment.txt #构建进化树所用到的同源基因集合
SpeciesTree_rooted.txt #有根物种树文件
SpeciesTree_rooted_node_labels.txt
#具有Node信息的树文件;导进查看树文件的软件即可,大致了解到物种关系。
  • Phylogenetic_Hierarchical_Orthogroups 输出文件以 N0.tsv,N1.txt,N2.tsv,… 为格式。分别指以物种树 N0,N1,N2,… 节点为标准推断出的Hierarchical Orthogroups(不考虑基因复制,从古老祖先进化的一组直系同源基因)。
  • Orthologues
cd Orthologues
#Orthologues_Athaliana
#Orthologues_Slycopersicum
#Orthologues_Csinensis
#Orthologues_Vvinifera
###
cd Orthologues_Athaliana
#Athaliana__v__Csinensis.tsv
#Athaliana__v__Slycopersicum.tsv
#Athaliana__v__Vvinifera.tsv

进入该目录,可以具有各物种的子目录。子目录内又包括了两个物种间的同源基因集合比较的文件。

  • Gene_Trees 该文件存放同源基因树。
  • Resolved_Gene_Trees 该文件存放重定根的同源基因树。
  • Gene_Duplication_Events 统计支持度大于50%的复制事件,支持度是指复制后两个基因副本未被丢失的比例。
SpeciesTree_Gene_Duplications_0.5_Support.txt #物种的分支上具有基因复制事件的数量(50%支持度的)展示如下图
Duplications.tsv #列出复制事件具体情况
  • Comparative_Genomics_Statistics 该目录主要包括了基因组比较的统计
Statistics_PerSpecies.tsv #统计每个物种的情况
Statistics_Overall.tsv #基于同源基因集合(Orthogroups)统计情况
Orthogroups_SpeciesOverlaps.tsv #物种间共享的同源基因集合
OrthologuesStats_one-to-one.tsv #物种对间一一对应的直系同源基因数量
OrthologuesStats_one-to-many.tsv #物种对间多对一的直系同源基因数量
OrthologuesStats_many-to-one.tsv #物种对间一对多的直系同源基因数量
OrthologuesStats_many-to-many.tsv #物种对间多对多的直系同源基因(在物种形成后的基因复制事件)
OrthologuesStats_Totals.tsv #包括多重性的每个物种对的直系同源基因总数(即上述数量的总和)
Duplications_per_Species_Tree_Node.tsv #物种树每个分支发生的复制次数
Duplications_per_Orthogroup.tsv  #每个物种对共享的同源群数目
  • Log.txt 记录文件~
  • Citation.txt 引用信息~

写在最后

Emmm,这位师妹整体进步速度还不错,应该也是差不多研二转生信数据分析,研三毕业时已经可以独立完成植物基因组项目,也是其毕业论文。今天的稿件,我压了两个月,主要原因是一直找不到时间排版。碰巧这会在测试过几天培训的虚拟机。有时候,最难的是在限定的计算资源下,完成一些原本应该是高占用资源的项目,比如基因组组装。
Anyway,稿件终于还是放出来了。前面跟师妹还约了另外的稿件,感兴趣的朋友,就等着吧。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,530评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,403评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,120评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,770评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,758评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,649评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,021评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,675评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,931评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,751评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,410评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,004评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,969评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,042评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,493评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容