進(jìn)化保守的基因區(qū)塊-可視化挖掘

寫在前面

物種進(jìn)化與基因進(jìn)化,兩者總是生物學(xué)研究的關(guān)注點(diǎn)之一拒课。物種進(jìn)化的基礎(chǔ)狼牺,應(yīng)是基因?qū)用娴难莼鄱6蜻M(jìn)化的基礎(chǔ)更多的來源于基因復(fù)制。常見的基因復(fù)制包括:

  1. 全基因組復(fù)制是钥,WGD
  2. 大片段復(fù)制掠归,Segmental Duplication
  3. 串聯(lián)復(fù)制,Tandem Duplication
  4. 轉(zhuǎn)座復(fù)制悄泥,Translocation Duplication
  5. ....

無論是開展大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析虏冻,或者是常見的某個(gè)物種新基因,基因新功能弹囚,更或者性狀的可能獲得原因分析厨相,如果可以從物種演化的角度來探討相應(yīng)基因的來源,那么可以使研究有多方面的提升:

  1. 證據(jù)更為可靠
  2. 故事更為完整:只對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)分析,我們只能知道是什么蛮穿?更或者為什么庶骄?但是有時(shí)候我們可能還想知道去哪里,更或者更常見的践磅,從哪里來单刁?

近期,課題組的師弟在做一些類似的分析府适。大體他做了這么一張圖


我大概知道這個(gè)圖可能來源于比較基因組大牛唐海寶老師的JCVI工具集羔飞。喊師弟調(diào)整這個(gè)圖的一些部分時(shí),我順便問了一句檐春,


后面我就沒怎么管這個(gè)事情了褥傍。不過過了20多小時(shí)之后,發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題調(diào)整的解決速度可能是個(gè)問題喇聊。昨晚吃完晚飯恍风,我掐指一算,一周沒寫代碼....要退化了誓篱。于是我原本是計(jì)劃用最多兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間寫完的朋贬,沒想到從18點(diǎn)寫到22點(diǎn)....
不過我還是得到了一個(gè)新的工具,對(duì)于這個(gè)功能窜骄,我加入了自己的思考 [純粹的功能復(fù)制對(duì)我來說锦募,似乎沒有什么吸引力,也沒必要]:

  1. 靈活地按照用戶的需求邻遏,可以是輸入一個(gè)區(qū)間【比如我主要做小RNA的糠亩,不會(huì)有編碼基因】,也可以是輸入?yún)^(qū)間的起始編碼基因和終止編碼基因
  2. 自動(dòng)層級(jí)化解析可能的基因區(qū)塊准验,并可視化赎线,這個(gè)一種樹狀圖展開,第一個(gè)物種是一個(gè)區(qū)間糊饱,第二個(gè)物種可能是N個(gè)區(qū)間垂寥,第三個(gè)物種則可能是M個(gè)區(qū)間(取決于第二個(gè)物種對(duì)上多少個(gè)第三個(gè)物種的區(qū)間啊)
  3. 可以不依賴于共線性分析另锋,是的滞项,如果區(qū)間依賴于共線性分析,那么必要受到使用算法的限制夭坪。很多時(shí)候文判,算法總是存在局限的。當(dāng)然室梅,共線性分析結(jié)果可以讓你在最短的時(shí)間定為到可能的結(jié)果戏仓。
  4. .... 可交互潭流,對(duì)于我來說,不可交互的圖形更適合展示而不適合分析柜去』壹担可交互的圖形意味著可快速調(diào)整并直接分析。
  5. ....

基于這些考慮嗓奢,得到了下面這個(gè)新的功能

Evolutionary Conserved Blocks Finder

具體的使用與輸入:

  1. 代表第一個(gè)物種某個(gè)區(qū)間的文本讼撒,如:Chr1#2142423#4345533,或 ATG01G1231#ATG01G2231
  2. 不同物種簡(jiǎn)化后的基因信息文件股耽,格式為:Chr1\tGeneID\tStartPos\tEndPos\t[+-]根盒,即包括了基因所在位置和鏈的信息,注意物蝙,需要有意識(shí)地按照先后順序擺放物種的基因位置信息
  3. 基因?qū)π畔⒀字停袷綖椋篏eneID\tGeneID

使用注意:不同物種的染色體ID和基因ID都不能出現(xiàn)重復(fù)【建議對(duì)所有ID加上物種名】。

具體的使用方法如上圖诬乞,可以看到册赛,不僅僅是一個(gè)可視化工具,還是一個(gè)可視化實(shí)時(shí)分析工具:

  1. 自動(dòng)尋路
  2. 隨意調(diào)整基因區(qū)塊
  3. 基因區(qū)塊反向
  4. 鼠標(biāo)懸停展示基因ID
  5. 其實(shí)可以直接右鍵刪除一些不感興趣的Panel
    6....

寫在后面

Emmm.... 正在考慮整理TBtools震嫉,然后盡快發(fā)表好了...不然似乎就要浪費(fèi)300個(gè)Citations了森瘪?歡迎各位在評(píng)論區(qū)留下可能可以用于文章撰寫的方向,比如...TBtools到底有啥亮點(diǎn)票堵?值得去發(fā)表扼睬。

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