比较基因组学OrthoFinder 基因扩张与收缩分析社区晓事

Othofinder结果解读

2021-04-19  本文已影响0人  MLD_TRNA

OrthoFinder结果文件

运行结束后,在ExampleData里多出一个文件夹,Results_Feb14, 其中Feb14是运行的日期直系同源相关文件,分析每个直系同源基因组里的直系同源基因之间关系,结果会在Orthologues_Feb14文件夹下(其中Feb14是日期).
运行标准OrthoFinder会产生一系列文件:直系同源组、直系同源、基因树、物种树、基因复制事件、比较基因组学数据。结果文件在所分析物种的.fa文件目录下。

##文件夹
Citation.txt
Comparative Genomics Statistics
Gene Duplication_Events
Gene_Trees
Log.txt
Orthogroups
Orthogroup_Sequences
Orthologues
PhyLogenetically_Misplaced Genes
Putative_Xenologs
Resolved_Gene_Trees
Single_Copy_ Orthologue_Sequences
Species_Tree
WorkingDirectory

(1)Orthogroups 直系同源组目录

Orthogroups.tsv:用制表符分隔的文件,每一行包含属于单个直系同源组的基因。每个物种的直系同源组的基因单独排成一列。
Orthogroups.txt: 类似于Orthogroups.tsv,只不过是 OrthoMCL的输出格式。
Orthogroups_UnassignedGenes.tsv:用制表符分隔开的文件,格式上与Orthogroups.tsv相同,但包含的是未分配到任何直系同源组的基因。
Orthogroups_SingleCopyOrthologues.txt:每个物种正好包含一个基因的直系同源群列表,即它们包含一对一的直系同源物。 这种直系同源组非常适合进行种间比较和种树推断。
Orthogroups.GeneCount.tsv:格式同Orthogroups.tsv。每一行为一个直系同源组,每一列是每个物种每个直系同源组的基因数目。

(2)Orthologues 直系同源目录

在 这个目录中,每个物种都有一个子目录。该子目录又包括每个物种对的比较文件。直系同源可以是一对一、一对多或多对多,这取决于基因复制事件。文件中的每一 行都包含一个物种中的基因,而该基因是另一物种中该基因的直系同源物,并且每一行都被交叉引用到包含这些基因的直系同源组中。

(3)Comparative_Genomics_Statistics 比较基因组学数据目录

Statistics_Overall.tsv:用制表符分隔开的文件,其中包含有直系同源组分析的常规统计信息。(总体统计信息)
Statistics_PerSpecies.tsv:用制表符分隔开的文件,内容与Statistics_Overall.tsv相似,但分物种。(分物种统计信息)
Duplications_per_Orthogroup.tsv:制表符分隔开的文件,该文件给出每个直系同源组中标识的复制项的数量。
Duplications_per_Species_Tree_Node.tsv:制表符分隔开的文件,该文件给出了沿物种树的每个分支发生的复制次数。
Orthogroups_SpeciesOverlaps.tsv:制表符分隔开的文件,包含每个物种对共享的直系同源群数目。
OrthologuesStats_?-to-?.tsv:制表符分隔开的文件,包含矩阵。这些矩阵给出了每对物种之间一对一,一对多和多对多关系的直系同源物数量。

一些重要的概念:

Species-specific orthogroup:完全由一个物种的基因构成的直系同源组
G50和O50:当你把直系同源组数按照从大到小进行排列,然后累加,当加入某个组后,累计基因数大于总基因数的50%,那么所需要的直系同源组的数目就是O50,该组的基因数就是G50.
Single-copy orthogroup:在直系同源组中,每个物种里面只有一个基因。这些直系同源组是推断物种树和其他分析的理想选择。
Unassigned gene:无法和其他基因进行聚类的基因。

(4)Gene_Duplication_Events 基因复制事件目录

Duplications.tsv:制表符分隔的文件,其中列出了所有基因复制事件,这些事件是通过检查每个直系同源群基因树的每个节点来标识的。
SpeciesTree_Gene_Duplications_0.5_Support.txt: 提供了物种树分支上上述复制的总和。 它是newick格式的文本文件。 每个节点/物种名称后面的数字是在导致节点/物种的分支上发生的具有至少50%支持的基因复制事件的数量。

(5)Gene_Trees 基因树目录

图片.png

为每个直系同源群推断的系统发育树。

(6)Orthogroup_Sequences 直系同源组序列目录

图片.png

每个直系同源群的FASTA文件,给出了每个直系同源群中每个基因的氨基酸序列。

(7)Resolved_Gene_Trees 解析的基因树目录

图片.png

为每个直系同源组推断出有根的系统发育树,使用OrthoFinder复制损失合并模型进行解析。

(8)Single_Copy_Orthologue_Sequences 单拷贝直系同源组序列目录

图片.png

与直系同源组序列目录相似的文件。每个物种一对一的直系同源组。

(9)Species_Tree 物种树目录

SpeciesTree_rooted.txt:从所有直系同源组推断出的STAG物种树,包含内部节点上的STAG支持值,并以 STRIDE(Species Tree Root Inference from Duplication Events)为根。STAG(Species Tree from All Genes)是一种从所有基因推测物种树的算法,不同于使用单拷贝的直系同源基因进行进化树构建。
SpeciesTree_rooted_node_labels.csv:同上,但是节点具有标签,以允许其他结果文件交叉引用物种树中的分支/节点(例如基因复制事件的位置)。

Note:

  1. 可以指定-M参数来指定物种树的构建算法。OrthoFinder默认的方法是STAG算法。STAG整合了所有的同源基因(包括多拷贝基因),这种方法特别适合物种遗传距离较远,单拷贝同源基因很少甚至没有的情况。

    同样,可以指定只使用单拷贝基因来构建物种树,-M raxml 就会调用Raxml进行构建。

  2. Orthogroups文件夹中的 Orthogroups.GeneCount.tsv 统计了同源基因在每个物种中的数目,可以利用这个文件很方便的挑选我们需要的基因。

STAG是一种从所有基因推测物种树的算法,不同于使用单拷贝的直系同源基因进行进化树构建。

在结果文件夹中,Orthogroups文件夹里面有所有的同源基因信息,还贴心的单独给出了单拷贝同源基因信息。Gene_Trees 和 Species_Tree 文件夹分别是单独的同源基因构建的tree已经整合所有同源基因构建的物种树。

一些重要概念:

Species-specific orthogroup: 一个仅来源于一个物种的直系同源组
Single-copy orthogroup: 在直系同源组中,每个物种里面只有一个基因。我们会用单拷贝直系同源组里的基因推断物种树以及其他数据分析。
Unassigned gene: 无法和其他基因进行聚类的基因。
G50和O50,指的是当你直系同源组按照基因数从大到小进行排列,然后累加,当加入某个组后,累计基因数大于50%的总基因数,那么所需要的直系同源组的数目就是O50,该组的基因树就是G50.

Orthogroups, Orthologs 和 Paralogs 这三个概念推荐看图理解。


图片.png

作者:小小的人儿_MR
来源:简书
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