目录

• 软件概述
• 功能介绍
• 参数详解
• 相关链接

软件概述

• HiCPlotter是python编写的, 用于不同数据类型互作矩阵可视化的工具
• 需要python2.7的环境
• 需要的库:
  • numpy(1.9.0, 1.9.2, 1.10.4)
  • scipy(0.14.0, 0.15.1, 0.17.0)
  • matplotlib(1.3.1, 1.4.3, 1.5.1)
• 可通过conda安装, 但如果同时使用Hic-Pro的话, 需要创建一个新的2.7环境

功能介绍

作图种类

• 全基因组及个别染色体不同分辨率互作热图
• 特定区段互作热图
• 对于同一参考基因组, 不同数据在特定区段的互作热图比较
• TAD (根据bing ren提供的算法计算人类基因组TAD较可靠, 对于计算物种TAD结构, 编者推荐了其他TAD预测软件)
• 基因在特定区段的分布图
• 各种plot
  • Histogram
  • Bar
  • Arcs
  • Tiles
  • Epilogos
• 高亮标注特定区段
• 热图中特定位置的标注
• 取对数合并比较两个互作热图

文件类型

• Hi-C/5C matrix data (标准格式和Triplet sparse format都可以)
• BedGraph
• Peak File
• Gene File

我的使用例子

• 代码

python ~/home/02_software/HiCPlotter_test/HiCPlotter.py -f Pdan/iced/25000/Pdan_25000_iced.matrix -o Pdan_chr1_part -r 25000 -tri 1 -bed Pdan/raw/25000/Pdan_25000_ord.bed -n Chr1_part -chr Chr1

• 输出

  
  互作热图

参数详解

参数	描述
必须参数	---
-f	单个矩阵文件或列表(空格分开)
-n	矩阵的名称标签, 多个矩阵时名称用空格分开
-o	输出文件的名称
-chr	可视化染色体的名称, 当显示全基因组互作时, 标准matrix文件需要写Genome
-r	可视化矩阵的分辨率, 默认为100Kb
文件参数	---
-cn	是否替换某些标准矩阵中的NaN为0, 默认为1
-fh	过滤标准矩阵的开头行, 默认为1(一行)
-ff	过滤标准矩阵的底部行, 默认为0(零行)
-tri	用于提交hic-pro的输出文件
-bed	用于提交hic-pro的输出文件
-rb	用于提交5C的随机分辨率文件
可选参数	---
-s	用于局部可视化的start bin编号
-n	用于局部可视化的end bin编号
-da	是否启用黑色背景, 默认为0
-ext	输出文件的格式, 默认为png
-dpi	矩阵中每一英寸的像素点上限, 默认为200, 高分辨率应该设置更高的像素
-mm	热图热值上限
-hmc	热图的颜色, Greys(0), Reds(1), YellowToBlue(2), YellowToRed(3-default), Hot(4), BlueToRed(5)
-ptr	是否将热图按对角线旋转, 默认为0
-trh	调整旋转热图的高度, 默认为(end-start)/5
-v	生成.log文件
-sn	小数, 用于清楚noise data
各种plot	---
01-TAD	各种结构域都可成图, 不推荐使用, 软件给出了专业的TAD calling的软件
-ptd	TAD鉴别, 使用的是软件自己的算法, 默认为0
-pcd	是否使用特定的TAD区分的文件, 默认为0
-pcdf	-pcd为1时, 提交特定的区分文件.bed
-dc	16进制颜色编号
-pdb	(-ptdb)将三角形换位矩形表示
-pptd	2012 rebing 提出的TAD区分算法, 只能用于hg19和mm小鼠, 默认为0
-ptdo	-pptd为1时, 此参数设置为0表示小鼠, 1表示人
-w	TAD边界区分的严格程度, 越大越宽松, 5适用于500-800Kb的分辨率
-pi	关于边界的形象曲线, 默认为0
-tr	计算边界的最小值, 8适用于800-2000Kb的分辨率
02-Genes	表示各种基因的直观位置
-g	关于基因起始位置排序的.bed文件
-gl	gene图的名称标签
03-Histograms	常用来描述4C,Chip-seq,DNase-seq,RAP-seq等结果
-hist	.bedgraph文件, 对于同一矩阵的文件用逗号分隔, 不同矩阵的文件用空格分隔
-hl	名称标签, 分隔方法同上
-hm	y轴最大值
-fhist	线与x轴包围区域是否填充灰色, 默认为0
-hc	线与x轴包围区域填充颜色的16进制编号
-si	是否将两个图重叠在一起, 默认为0
-spi	是否删除右侧和上侧边框, 默认为0
04-Bars	常用来记录基因表达水平
-b	.bedgraph文件, 对于同一矩阵的文件用逗号分隔, 不同矩阵的文件用空格分隔
-bl	名称标签, 分隔方法同上
-bm	y轴最大值
-bc	填充颜色的16进制编号, 如果.bedgraph定义了颜色编号, 则此值会被忽略
05-Tiles	用于描绘基因组中不相关联的位点, 如染色质位点, 增强子位置, 结构变化等
-t	.bedgraph文件, 对于同一矩阵的文件用逗号分隔, 不同矩阵的文件用空格分隔
-tl	名称标签, 分隔方法同上
-tc	填充颜色的16进制编号, 如果.bedgraph定义了颜色编号, 则此值会被忽略
-tt	是否在每个标记上显示名称, 默认为0
06-Arcs	用于表示两个位点的连通性, 可以反映3C和ChiA-Pet的结果
-a	.bedgraph文件, 对于同一矩阵的文件用逗号分隔, 不同矩阵的文件用空格分隔
-al	名称标签, 分隔方法同上
-ac	填充颜色的16进制编号, 如果.bedgraph定义了颜色编号, 则此值会被忽略
07-Epilogos	不同细胞类型中分析染色质位点的模型
-ep	epilogos文件
-im	如果文件中估算的染色质位点模型, 则选1, 默认为0
全基因组互作图	---
01	对于标准矩阵
-wg	参数选择1, -chr填Genome即为全基因组的互作
02	对于hic-pro输出矩阵
-wg	参数选择1, -chr填最后一条染色体, 如Chr17即为全基因组的互作
矩阵注释	---
-high	是否启用高亮展示, 默认为0
-hf	当-high为1是, 提供高亮部分的.bed文件
-peak	在矩阵上标记特殊位置(如loop), .bedgraph文件(至少6列), 对于同一矩阵的文件用逗号分隔, 不同矩阵的文件用空格分隔
矩阵比较	---
-c	是否比较两个矩阵, 默认为0
-p	是否两两比较多个矩阵, 默认为0
-ce	用逗号分隔两个整数, 用于区分两个矩阵的颜色, 例如: -ce -2,2

参考链接

• README.md
• HiCPlotterManual.pdf
• Akdemir K C , Chin L . HiCPlotter integrates genomic data with interaction matrices[J]. Genome Biology, 2015, 16(1):198. doi: 10.1186/s13059-015-0767-1
• 编者推荐的TAD calling软件
  Dixon et, al. Directionality-index approach:
  http://bioinformatics-renlab.ucsd.edu/collaborations/sid/domaincall_software.zip
  Crane et,al Insulation-score approach:
  https://github.com/blajoie/crane-nature-2015
  TADbit:
  https://github.com/3DGenomes/tadbit
  Armatus:
  http://www.cs.cmu.edu/~ckingsf/software/armatus/
  Matryoshka:
  https://github.com/COMBINE-lab/matryoshka
  TADtree:
  http://compbio.cs.brown.edu/projects/tadtree/

最后

hicplotter可视化还是挺强大的, 在使用过程中遇到什么问题会在这篇笔记下补充

Wake up!