《生物软件及应用》课程笔记R语言在生物信息学的应用funny生物信息

实例讲述bioMart包的用法

2018-11-09  本文已影响8人  邱俊辉

bioMart包是一个连接bioMart数据库的R语言接口,能通过这个软件包自由连接到bioMart数据库
这个·包可以做以下几个工作
1.查找某个基因在染色体上的位置。反之,给定染色体每一区间,返回该区间的基因s;
2.通过EntrezGene的ID查找到相关序列的GO注释。反之,给定相关的GO注释,获取相关的EntrezGene的ID;
3.通过EntrezGene的ID查找到相关序列的上游100bp序列(可能包含启动子等调控元件);
4.查找人类染色体上每一段区域中已知的SNPs;
5.给定一组的序列ID,获得其中具体的序列;
实例背景:RNA-seq
在这篇文章中https://www.jianshu.com/p/4d0812195b65 我们通过R语言中的数据处理获得了基因的表达矩阵,并且获得了在EBI数据库中的基因编号(基因编号ensembl_gene_id)

>head(raraw_count_filt )
                ensembl_gene_id              gene_id control1 control2 treat1 treat2
ENSG00000000003 ENSG00000000003 ENSG00000000003.14_2     1576      713   1589   1969
ENSG00000000005 ENSG00000000005  ENSG00000000005.5_2        0        0      0      1
ENSG00000000419 ENSG00000000419 ENSG00000000419.12_2      756      384    806    984
ENSG00000000457 ENSG00000000457 ENSG00000000457.13_3      301      151    217    324
ENSG00000000460 ENSG00000000460 ENSG00000000460.16_5      764      312    564    784
ENSG00000000938 ENSG00000000938 ENSG00000000938.12_2        0        0      0      0

接下来我们要用bioMart这个包从ensembl数据库获得基因的注释
下载并载入R包

>source("http://www.bioconductor.org/biocLite.R")
>biocLite("biomaRt")
>library("biomaRt")

1.显示一下能连接的数据库

> listMarts()
               biomart               version
1 ENSEMBL_MART_ENSEMBL      Ensembl Genes 94
2   ENSEMBL_MART_MOUSE      Mouse strains 94
3     ENSEMBL_MART_SNP  Ensembl Variation 94
4 ENSEMBL_MART_FUNCGEN Ensembl Regulation 94

这里我们选择ensembl数据库
2.用useMart函数选定数据库

> plant<-useMart("ensembl")

用listDatasets()函数显示当前数据库所含的基因组注释

> listDatasets(plant)
                           dataset
1         acalliptera_gene_ensembl
2       acarolinensis_gene_ensembl
3        acitrinellus_gene_ensembl
4        amelanoleuca_gene_ensembl
5          amexicanus_gene_ensembl
6          anancymaae_gene_ensembl
7          aocellaris_gene_ensembl
···
···
54           hsapiens_gene_ensembl

这里我们要获取的基因注释的基因是人类基因,所以选择hsapiens_gene_ensembl

3.用useDataseq()函数选定数据库中的基因组

>mart <- useDataset("hsapiens_gene_ensembl", useMart("ensembl"))

这条语句的意思是:选定ensembl数据库中的hsapiens_gene_ensembl基因组
4.选定我们需要获得的注释类型
用lsitFilters()函数查看可选择的类型,选定要获取的注释类型,以及已知注释的类型

> listFilters(mart)
                                     name
1                         chromosome_name
2                                   start
3                                     end
4                              band_start
5                                band_end
6                            marker_start
7                              marker_end
8                           encode_region
9                                  strand
10                     chromosomal_region
11                              with_ccds
12                            with_chembl
13          with_clone_based_ensembl_gene
14    with_clone_based_ensembl_transcript
15                            with_dbass3
16                            with_dbass5
17             with_entrezgene_trans_name
18                              with_embl
19                      with_arrayexpress
20                            with_genedb
21                                with_go

这里我们选择这些要获得数值的类型
ensembl_gene_id ,hgnc_symbol chromosome_name start_position end_position band
我们已知的类型是ensembl_gene_id
选择好数据库,基因组,要获得的注释类型,和已知的注释类型,就可以开始获取注释了
5.用getBM()函数获取注释

hg_symbols<- getBM(attributes=c('ensembl_gene_id','hgnc_symbol',"chromosome_name", "start_position","end_position", "band"), filters= 'ensembl_gene_id', values = my_ensembl_gene_id, mart = mart)

这个函数有
4个参数
attributers()里面的值为我们要获取的注释类型
filters()里面的值为我们已知的注释类型
values= 这个值就是我们已知的注释类型的数据,把上面我们通过数据处理得到的ensembl基因序号作为ensembl_gene_id 的值
mart= 这个值是我们所选定的数据库的基因组
mart <- useDataset("hsapiens_gene_ensembl", useMart("ensembl"))
获取完注释就可以把注释文件和基因表达量文件合并起来了
注释就完成了!

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