3,010亚洲栽培稻3,010份的基因组变异之:泛基因组的构建

总体流程

总体流程图
总体流程图

De novo assembly of 3,010 rice genomes

做完质控后开始做de novo assembly。比较了,SOAPdenovo , Velvet and SPAdes, 三种assembler。SOAPdenovo速度比较快效果比较好。Quast command 用于评估assembly的质量。

-t 16 --min-contig 500 -o output --no-plots -R IRGSP-1.0.fa

然后,作者将reads比对到新生成的novol contigs 上,如果某些novol contigs 没有任何reads能比对上,将其视为mis-assembly的contigs。最后为了只保留比较可信的contigs,只保留500bp以上的contigs。

Construction of the pan-genome sequences

这个方法是一个ref-based的方法,所以作者阐述了为什么要使用Nipponbare RefSeq,这个ref去构建泛基因组。

  1. 有好的annotation
  2. 被广泛运用到水稻的研究

CD-HIT用于去新contigs中的冗杂, 只保留最长的contigs,去除其他相似的contigs

Pseudogene detection
将来自新序列的预测的单外显子基因的序列,使用blast 比对到其他ncbi上的基因,E值= 1E-5。单外显子基因与另一已知的基因(多外显子新基因或日本晴基因)相似的基因定义为候选假基因。

Read mapping to the pan-genome

将reads重新比对到泛基因组是很重要的一步。bwa mem 用于比对。mapping depth 和coverage 使用qualimap 和bamtuil来计算。

  1. 估算%mapped reads 和mapping depths
  2. contigs PAV calling
  3. gene PAV calling

Evaluation of gene presence/absence detection

通过对比pangenome的annotation还有ref的annotation的sensitivity 和specificity来估算整个pav的准确性

Estimating size of the rice pan-genome
使用建模的方法模拟需要多少个samples,才能build到比较完整的pangenome。

The average gene/ gene family difference between two accessions

使用 average gene / gene family difference,来计算每两个samples之间的差异

Phylogenetic analysis based on gene (or gene family) PAV

只选取variable genes 用来研究phlogenetic的学习,使用 0/1 matrix 代表缺失和出现,然后使用PHYLIP 和 APE R 包来绘图。

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