方法解讀 | 性染色體Phasing

本篇文章學(xué)習(xí)、解析的內(nèi)容來自《Genomes of the Banyan Tree and Pollinator Wasp Provide Insights into Fig-Wasp Coevolution》

該文章于2020年發(fā)表在Cell上(坦哥疏之,我滴超人)。

講了一個(gè)榕樹與榕小蜂協(xié)同進(jìn)化(co-evolution)的故事。

Illumina short reads SNP calling

非常normal的一套流程贪染,也就是使用3個(gè)female smaple和3個(gè)male sample對(duì)SNP calling,
對(duì)于X-specific SNP和Y-specific SNP的判斷,文章中給出的描述如下稠诲,

  • SNPs were only homozygous in female individuals -> X specific locus
  • SNPs were heterozygous and only existed in male samples -> Y specific locus

我畫個(gè)示意圖來幫助理解,
在完成組裝的情況下(沒有phasing的情況下)诡曙,將全基因組測序回帖到參考基因組上臀叙,會(huì)呈現(xiàn)如下的樣子,即X和Y都有价卤,


最終在VCF文件中呈現(xiàn)的樣子劝萤,此處也是不考慮由X和Y染色體的rearrangement事件等所產(chǎn)生的SNP位點(diǎn)。


Pacbio reads phasing

Long reads phasing實(shí)際上和short reads是一樣的荠雕,

  • 先將經(jīng)過correction的序列使用minimap2比對(duì)到參考基因組上
  • 再使用WhatsHap這個(gè)軟件以BAM和VCF文件作為輸入文件稳其,鑒定phased SNP block WhatsHap這個(gè)軟件最初也還是為human genome設(shè)計(jì)的,因此也就不適用于polyploid 此處輸入的VCF炸卑,是sample genotype為“0/1”的SNP既鞠,最終做phasing的目的,也就是為了將這些SNP對(duì)應(yīng)X又或者是Y給區(qū)分開來

得到blocks之后盖文,需要根據(jù)該blocks上屬于X還是Y染色體的SNP多少(舉個(gè)例子嘱蛋,超過70%都是屬于X chromosome的SNP,則判斷該reads屬于X染色體)五续,來判斷該SNP blocks的關(guān)系洒敏,最終再進(jìn)一步根據(jù)這些blocks將PacBio long reads給分配到X又或者是Y上。

Note:sex-Phase是直接根據(jù)輸入的BAM文件來進(jìn)行的cluster疙驾,因?yàn)锽AM文件包含reads信息凶伙。
可能很多人看到這會(huì)覺得很懵,但是把SNP blocks直接理解為共線性區(qū)塊的鑒定也是是非常好理解了它碎,
即anchor gene pairs的鑒定 ->syntenic chromosome blocks

De novo assembly of X and Y chromosomes

到這一步函荣,就已經(jīng)比較清晰明了了,

  • CANU
  • ALLHiC

就可以將X和Y chromosome給組裝出來了扳肛。
sex-Phase github link:https://github.com/tangerzhang/sexPhase

寫個(gè)后話

由于自己本身對(duì)sex chromosome evolution的方向還是保留著興趣傻挂,同時(shí)也對(duì)evolution genomics、domestication等問題挖息,因?yàn)橹参镏械男詣e實(shí)在是太“詭異”了金拒,不僅有雌雄同體、雌雄異體等等套腹,所以才寫了這一篇筆記绪抛。

做技術(shù)很重要,但是如何構(gòu)思一個(gè)好的科學(xué)問題以及如何利用技術(shù)來解決問題电禀,這個(gè)更加重要睦疫,技術(shù)永遠(yuǎn)是手段。繼續(xù)加油吧鞭呕。

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