ipdSummary - מקוון בענן

תָכְנִית:

שֵׁם

ipdSummary - זיהוי שינויים בבסיס DNA מחתימות קינטיות.

תיאור

kineticsTool טוען IPDs שנצפו בכל מיקום בגנום, ומשווה את אותם IPDs
לערך הצפוי עבור DNA ללא שינוי, ומוציא את התוצאה של בדיקה סטטיסטית זו.
ערך ה-IPD הצפוי ל-DNA ללא שינוי יכול להגיע מכל אחד בסיליקו לִשְׁלוֹט או
מוגבר לִשְׁלוֹט. בקרת הסיליקו מאומנת על ידי PacBio ונשלחת עם
חֲבִילָה. הוא חוזה מנבא את ה-IPD תוך שימוש בהקשר הרצף המקומי סביב הזרם
עמדה. מערך בקרה מוגבר נוצר על ידי רצף DNA ללא שינוי עם
אותו רצף כמו דגימת הבדיקה. דגימת בקרה מוגברת נוצרת בדרך כלל על ידי
הגברה של גנום שלם של המדגם המקורי.

שינוי איתור
המצב הבסיסי של KineticsTools עושה השוואה עצמאית של רכיבי IPD בכל עמדה ב
הגנום, עבור כל גדיל, ופולט סטטיסטיקות שונות ל-CSV ו-GFF (לאחר יישום א
מסנן מובהקות).

שינויים הזדהות
כלי קינטיקה גם יש ל a שינוי הזדהות מצב זֶה יכול לְפַעֲנֵחַ ריבוי אתרים IPD
'טביעות אצבע' אל תוך a מופחת סט of שיחות of ספציפי שינויים. זֶה תכונה יש ל מה היא
הבא יתרונות:

· ניתן להבחין בין שינויים שונים המתרחשים על אותו בסיס (עבור
דוגמה m5C ו-m4C)

· האות משינוי אחד משולב לסטטיסטיקה אחת, משתפר
רגישות, הסרת שיאים נוספים וריכוז נכון של השיחה

אפשרויות

נא להתקשר לתוכנית זו עם - עזרה כדי לראות את האפשרויות הזמינות.

אַלגוֹרִיתְם

סינטטי שליטה
מחקרים על הקשר בין IPD והקשר של רצף מגלים שרוב ה
ניתן לחזות שונות ב-IPD הממוצע על פני גנום מהקשר של רצף של 12 בסיסים
המקיף את האתר הפעיל של ה-DNA פולימראז. גבולות ההקשר הרלוונטי
חלון מתאים לחלון של DNA במגע עם הפולימראז, כפי שניתן לראות ב
מבני גביש DNA/פולימראז. כדי לפשט את תהליך מציאת שינויים ב-DNA
עם נתוני PacBio, הכלי כולל טבלת חיפוש מיומנת מראש הממפה 12-mer DNA
רצפים למשמעות IPD שנצפו בכימיה C2.

סינון ו זְמִירָה
kineticsTools משתמש ב-QV המיפוי שנוצר על ידי BLASR ומאוחסן בקובץ cmp.h5 כדי
התעלם מקריאה שאינה ממופה בביטחון. ברירת המחדל המינימלית למיפוי QV הנדרש היא
10, מה שמרמז שיש ל-BLASR 90\% ביטחון שהקריאה ממופה כהלכה. בגלל
טווח אורכי הקריאה הטבועים בנתוני PacBio ניתן לשנות זאת בשימוש ב-
--mapQvThreshold ארגומנט שורת הפקודה, או באמצעות תיבת הדו-שיח של תצורת SMRTPortal עבור
זיהוי שינויים.

ישנן מספר תכונות של נתוני PacBio הדורשות תשומת לב מיוחדת על מנת להשיג
ביצועי זיהוי שינויים טובים. kineticsTools בודק את היישור בין ה
בסיסים שנצפו ורצף ההתייחסות -- על מנת שתהיה מדידת IPD
כלול בניתוח, רצף הקריאה של PacBio חייב להתאים לרצף ההתייחסות עבורו k
סביב הבסיס המוכר. במודול הנוכחי k = 1 התפלגות ה-IPD באיזה מקום להיות
נחשב כתערובת בין תהליך השילוב ה'רגיל' IPD, שהוא רגיש
להקשר הרצף המקומי ולשינויים ב-DNA ותהליך 'השהייה' מזהם
IPD עם משך זמן ארוך בהרבה (ממוצע יותר פי 10 מהרגיל), אך מתרחש לעיתים רחוקות
(~1% מה-IPDs). הערה: ההבנה הנוכחית שלנו היא שההפסקות אינן מועילות
מידע על מצב המתילציה של ה-DNA, אולם ניתוח זהיר יותר עשוי להיות
מוצדק. שים לב גם ששינויים שמגדילים באופן דרסטי את בערך 1% של
IPDs שנצפו נוצרים על ידי אירועי הפסקה. מכסה את ה-IPD שנצפו במקום ה-99 העולמי
האחוזון מונע על ידי תיאוריה מבדיקת השערות חזקות. כמה הקשרים של רצף
עשויים להיות בעלי IPD ארוכים יותר באופן טבעי, כדי למנוע מכסה של יותר מדי נתונים בהקשרים אלה, המכסה
סף מותאם לפי הקשר באופן הבא: capThreshold = max(global99,
5*מודל חיזוי, אחוזון(ipdObservations, 75))

סטטיסטי בדיקות
אנו בודקים את ההשערה של-IPD שנצפו במיקום מסוים במדגם יש א
אמצעים ארוכים יותר מ-IPDs שנצפו באותו מקום ב-DNA ללא שינוי. אם יצרנו
מערך נתונים מוגבר של גנום שלם, שמסיר שינויים ב-DNA, אנו משתמשים בקרת מקרה,
מבחן t דו מדגם. כלי זה מספק גם מודל 'בקרה סינתטית' מכויל מראש
אשר מנבא את ה-IPD הלא שונה, בהינתן הקשר של רצף של 12 בסיסים. בסינטטי
מקרה בקרה אנו משתמשים במבחן t של מדגם אחד, עם התאמה כדי לקחת בחשבון שגיאה ב-
מודל בקרה סינתטית.

תשומות

aligned_reads.cmp.h5
קובץ cmp.h5 סטנדרטי מכיל יישורים ומידע IPD מספק את הנתונים הקינטיים
משמש לביצוע זיהוי שינויים. קובץ cmp.h5 הסטנדרטי של משימות SMRTportal הוא
data/aligned_read.cmp.h5.

התייחסות רצף
הכלי דורש את רצף ההתייחסות המשמש לביצוע יישורים. כרגע זה חייב
להיות מסופק דרך הנתיב לערך מאגר עזר של SMRTportal.

פלטים

כלי זיהוי השינויים מספק תוצאות במגוון פורמטים המתאימים
ניתוח סטטיסטי מעמיק, התייחסות מהירה וצריכה על ידי כלי הדמיה
כגון PacBio SMRTView. התוצאות מסופקות בדרך כלל לפי מיקום התייחסות ו
גדיל התייחסות. בכל המקרים ערך הגדיל מתייחס לגדיל הנושא את
שינוי בדגימת DNA. זכור כי ההשפעה הקינטית של השינוי היא
נצפה ברצפי קריאה המתיישרים לגדיל הנגדי. אז קורא יישור ל
גדיל חיובי נושא מידע על שינוי על הגדיל השלילי והסגן
להיפך, אבל בערכת הכלים הזו אנו תמיד מדווחים על הגדיל המכיל את המשוער
שינוי.

modifications.csv
הקובץ modifications.csv מכיל שורה אחת עבור כל זוג (מיקום התייחסות, גדיל).
שהופיע במערך הנתונים עם כיסוי לפחות x. ברירת המחדל של x היא 3, אבל היא
ניתן להגדרה עם דגל '--minCoverage' ל-ipdSummary.py. מדד מיקום הייחוס הוא
מבוסס 1 עבור תאימות לקובץ gff בסביבת R.

תְפוּקָה עמודות
בסיליקו לִשְׁלוֹט מצב

┌────────────────┬──────────────────────────────── ──┐
│עמודה │ תיאור │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│refId │ מזהה רצף התייחסות של זה │
│ │ תצפית │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│tpl │ מיקום תבנית מבוסס 1 │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│גדיל │ גדיל מדגם מקומי שבו │
נוצרה קינטיקה │ │. '0' הוא │
│ │ הגדיל של המקור │
│ │ FASTA, '1' הוא מול גדיל │
│ │ מ-FASTA │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│בסיס │ הבסיס הקוגנטי ב│ זה
│ │ מיקום בהפניה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│ציון │ pvalue שעבר טרנספורמציה של Phred ש- │
│ │ קיימת סטייה קינטית ב│ זה
│ │ מיקום │
└────────────────┴──────────────────────────────── ──┘

│tMean │ ממוצע מכסה של IPDs מנורמל │
│ │ נצפה במיקום זה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│tErr │ שגיאת תקן מוגברת של │
│ │ מנורמלים IPD שנצפו בשעה זו │
│ │ מיקום (סטיית תקן / │
│ │ sqrt(כיסוי) │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│מודל חיזוי │ מנורמל IPD ממוצע החזוי על ידי │
│ │ מודל הבקרה הסינתטי עבור │
│ │ ההקשר של הרצף הזה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│ipdRatio │ tMean / model Prediction │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│ כיסוי │ ספירת IPDs חוקיים בשלב זה │
│ │ מיקום (ראה סעיף סינון │
│ │ לפרטים) │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│frac │ אומדן של השבר של │
│ │ מולקולות הנושאות את ה│
│ │ שינוי │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│fracLow │ 2.5% ביטחון של frac │
│ │ הערכה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│fracUp │ גבול ביטחון של 97.5% של frac │
│ │ הערכה │
└────────────────┴──────────────────────────────── ──┘

בקרת מקרה מצב

┌────────────────┬──────────────────────────────── ──┐
│עמודה │ תיאור │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│refId │ מזהה רצף התייחסות של זה │
│ │ תצפית │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│tpl │ מיקום תבנית מבוסס 1 │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│גדיל │ גדיל מדגם מקומי שבו │
נוצרה קינטיקה │ │. '0' הוא │
│ │ הגדיל של המקור │
│ │ FASTA, '1' הוא מול גדיל │
│ │ מ-FASTA │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│בסיס │ הבסיס הקוגנטי ב│ זה
│ │ מיקום בהפניה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│ציון │ pvalue שעבר טרנספורמציה של Phred ש- │
│ │ קיימת סטייה קינטית ב│ זה
│ │ מיקום │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│caseMean │ ממוצע של IPD של מקרה מנורמל │
│ │ נצפה במיקום זה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│controlMean │ ממוצע של IPDs בקרה מנורמלים │
│ │ נצפה במיקום זה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│caseStd │ סטיית תקן של מקרים IPDs │
│ │ נצפה במיקום זה │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│controlStd │ סטיית תקן של שליטה │
│ │ IPDs שנצפו במיקום זה │
└────────────────┴──────────────────────────────── ──┘

│ipdRatio │ tMean / model Prediction │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│testStatistic │ סטטיסטיקת t-test │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│כיסוי │ ממוצע מקרה ושליטה │
│ │ כיסוי │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│controlCoverage │ ספירת IPDs תקפים בקרה ב│
│ │ מיקום זה (ראה סינון │
│ │ סעיף לפרטים) │
├────────────────┼──────────────────────────────── ──┤
│CaseCoverage │ ספירת כתובות IPD של מקרה תקף בשלב זה │
│ │ מיקום (ראה סעיף סינון │
│ │ לפרטים) │
└────────────────┴──────────────────────────────── ──┘

שינויים.gff
ה-modifications.gff תואם למפרט GFF גרסה 3 (-
http://www.sequenceontology.org/gff3.shtml). כל מיקום תבנית / זוג גדילים שלו
p-value חורג מסף pvalue מופיע כשורה. עמדת התבנית היא מבוססת 1,
לפי מפרט GFF. עמודת הגדיל מתייחסת לגדיל הנושא את המתגלה
שינוי, שהוא הגדיל ההפוך מאלה המשמשים לזיהוי השינוי. ה
עמודת הביטחון של GFF היא ערך זיהוי שעבר שינוי ב-Phred.

הערות on הגנום דפדפן תאימות

קובץ modifications.gff לא יעבוד ישירות עם רוב דפדפני הגנום. אתה
כנראה צריך לעשות עותק של קובץ GFF ולהמיר את העמודות _seqid_ מה-
שמות גנריים 'ref0000x' שנוצרו על ידי PacBio, לכותרות ה-FASTA הקיימות במקור
הפניה לקובץ FASTA. טבלת המיפוי כתובה בכותרת של modifications.gff
קובץ ב #sequence-header תגים. בעיה זו תיפתר במהדורה 1.4 של
כלי קינטיקה.

עמודת נתוני העזר של קובץ GFF מכילה נתונים סטטיסטיים נוספים שעשויים להיות שימושיים
ניתוח או סינון במורד הזרם. במיוחד רמת הכיסוי של הקריאות רגילים
בצע את השיחה, והקשר של רצף +/- 20bp המקיף את האתר.

────────────┬────────────────────────
│עמודה │ תיאור │
├───────────┼─────────────────────────────
│seqid │ Fasta contig name │
├───────────┼─────────────────────────────
│מקור │ שם הכלי -- 'kinModCall' │
├───────────┼─────────────────────────────
│סוג │ סוג שינוי -- ב│
│ │ מצב זיהוי זה יהיה │
│ │ m6A, m4C או m5C עבור │ מזוהה
│ │ בסיסים, או התג הגנרי │
│ │ 'משנה_בסיס' אם קינטי │
זוהה אירוע │ │ שאינו │
│ │ להתאים שינוי ידוע │
│ │ חתימה │
├───────────┼─────────────────────────────
│התחלה │ מיקום שינוי על contig │
├───────────┼─────────────────────────────
│סוף │ מיקום שינוי על contig │
├───────────┼─────────────────────────────
│ציון │ ערך p-טרנספורמציה של Phred של │
│ │ זיהוי - זה ה│
│ │ זיהוי p-value באתר יחיד │
├───────────┼─────────────────────────────
│גדיל │ גדיל לדוגמא המכיל │
│ │ שינוי │
└───────────┴─────────────────────────

│ שלב │ לא רלוונטי │
├───────────┼─────────────────────────────
│מאפיינים │ שדות נוספים הרלוונטיים לבסיס │
│ │ מודים. IPDRatio הוא מסורתי │
│ │ IPDRatio, ההקשר הוא ה│
│ │ רצף התייחסות -20bp עד │
│ │ +20bp סביב השינוי, │
│ │ ורמת הכיסוי היא המספר │
│ │ של תצפיות IPD בשימוש לאחר │
│ │ מיפוי QV סינון ו│
│ │ סינון דיוק. אם השורה │
│ │ נובע מ- │ מזוהה
שינוי │ │ אנו כוללים גם │
│ │ תג זיהויQv עם │
│ │ מהשינוי │
│ │ נוהל זיהוי. │
│ │ זיהויQv הוא ה│
│ │ הסתברות phred-transformed של │
│ │ זיהוי שגוי, עבור │
│ │ בסיסים שזוהו כ│
│ │ בעל │ מסוים
│ │ שינוי. frac, fracLow, │
│ │ fracUp הם │ המשוערים
│ │ חלק של מולקולות הנושאות │
│ │ השינוי, וה-5% │
│ │ רווחי סמך של │
│ │ הערכה. המתיל │
│ │ הערכת שבר היא │
│ │ תכונה ברמת בטא, וצריכה │
│ │ לשמש רק למחקר │
│ │ מטרות. │
└───────────┴─────────────────────────

motifs.gff
אם הכלי Motif Finder מופעל, הוא יפיק motifs.gff, שהיא גרסה מעובדת מחדש
של modifications.gff עם השינויים הבאים. אם מתרחש שינוי שזוהה ב-a
מוטיב שזוהה על ידי מאתר המוטיבים, השינוי מסומן בנתוני המוטיב. א
התכונה 'מוטיב' מתווספת המכילה את מחרוזת המוטיב, ומתווספת תכונה 'id'
המכיל את זיהוי המוטיב, שהוא מחרוזת המוטיב של מוטיבים לא מזווגים או
'motifString1/motifString2' עבור מוטיבים זוגיים. אם קיים מופע מוטיב בגנום,
אך לא זוהה ב-modifications.gff, ערך נוסף ל-motifs.gff, המציין את
נוכחות המוטיב הזה והקינטיקה שנצפו באותו אתר.

motif_summary.csv
אם הכלי Motif Finder מופעל, motif_summary.csv נוצר, המסכם את השינויים
מוטיבים שהתגלו על ידי הכלי. ה-CSV מכיל שורה אחת לכל מוטיב שזוהה, עם ה-
העמודות הבאות

┌───────────────────┬───────────────────────────── ─────┐
│עמודה │ תיאור │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│motifString │ רצף מוטיבים שזוהה │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│centerPos │ מיקום במוטיב של │
│ │ שינוי (מבוסס 0) │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│שבר │ שבר של מופעים של זה │
│ │ מוטיב עם שינוי QV למעלה │
│ │ סף QV │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│nזיהוי │ מספר המופעים של │ זה
│ │ מוטיב עם סף מעל │
└───────────────────┴───────────────────────────── ─────┘

│nGenome │ מספר המופעים של │ זה
│ │ מוטיב ברצף התייחסות │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│groupTag │ מחרוזת המציינת את המוטיב │
│ │ קיבוץ. עבור מוטיבים זוגיים זה │
│ │ הוא │
│ │ " / ", │
│ │ עבור מוטיבים לא מזווגים זה שווה ל│
│ │ motifString │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│partnerMotifString │ מוטיבמחרוזת של מוטיב זוגי │
│ │ (מוטיב עם │
│ │ הפוך-משלים │
│ │ motifString) │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│meanScore │ שינוי ממוצע Qv של זוהה │
│ │ מופעים │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│MeanIpdRatio │ יחס IPD ממוצע של מזוהה │
│ │ מופעים │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│meanCoverage │ כיסוי ממוצע של מזוהה │
│ │ מופעים │
├───────────────────┼───────────────────────────── ─────┤
│objectiveScore │ ציון אובייקטיבי של מוטיב זה ב│
│ │ אלגוריתם מאתר המוטיבים │
└───────────────────┴───────────────────────────── ─────┘

השתמש ב-ipdSummary באופן מקוון באמצעות שירותי onworks.net