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RNA-seq从入门到自闭(前言+数据获取)

2020-09-07  本文已影响0人  邵扬_Barnett

这个周末前,CJ大神终于完成了RNA-seq流程中从原始SRA数据获取到RNA-seq定量的一系列插件。具体文章见链接。
https://www.jianshu.com/p/c8b08314e133

整体上,覆盖了数个功能,四个插件:

  1. SRA 数据查询与整理:SRA XML to Table,见推文:挖掘SRA的辅助小工具(NCBI高通量测序数据收录库)https://mp.weixin.qq.com/s/FnuSUqhpyKqm_HYpu6phnw
  2. SRA 数据链接获取:SRA XML to Table 和 SRA Number to ENA Info. 前者已经包括了 NCBI 和 DDBJ 数据下载链接,后者主要作为补充,附加 ENA 下载链接(更为稳点)。详细见:公开可获取~没有下载不到的测序原始数据!https://mp.weixin.qq.com/s/CS04e0QRjq0B-NZUfCpUAg
  3. Ascp GUI Wrapper:个人实测,每天清晨通过 FTP 链接下载测序原始数据,速度可以达到 10Mb/s。但更多时候数据只有不到 300Kb/s。网络合适的情况下,可以使用 Aspera ,速度可以达到 30Mb/s。于是写了并公开释放了这个插件,详细见:插件 | 人人-点点点-光速下载 NCBI/ENA NGS原始数据 https://mp.weixin.qq.com/s/YYneVPb3V6Dq5WXiq2JYTQ
  4. SRAtoFastq,sra 是 NCBI 定义的二代数据存储格式,文件大小比fastq.gz下,考虑网络带宽的情况下,下载 sra 数据更方便。下载后需要进行转换,于是有了插件,详细见:SRAtoFastq | 任何人都能自主分析测序原始数据 https://mp.weixin.qq.com/s/WC6Q1wr2M4CsdVZ2XYFjRA
  5. FastQC,无论是NCBI SRA等数据库下载,还是公司返还的测序数据,多少还是要看下测序质量,确保质量OK 或者不要有样品降解,严重污染云云,于是有插件,详细见:插件FastQC | 点点点,人人看看测序数据质量 https://mp.weixin.qq.com/s/Sz9enr_8s9P0goxEObn4TA
  6. Trimmomatic,无论转换得到,或者是公司测序后返还的 Fastq.gz 数据往往是原始数据,通过 FastQC 可以判断,随后进行质量控制,如去除接头和低质量碱基,于是有插件,详细见:Trimmomatic | 点点点,测序原始数据质控,技能√get https://mp.weixin.qq.com/s/Gmazcogi2KBNkv7J4hXh9Q
  7. Kallisto,RNAseq 数据的基本分析和目的,就是获得基因表达量矩阵。在普通笔记本上,如 4G 内存云云,那么 Kallisto 是最好的选择,于是有插件,详细见:
    Kallisto | 点点点,从 测序数据 到 基因表达量矩阵 人人都可以! https://mp.weixin.qq.com/s/zhYjsF-LiPzPetbVh7bfcA
  8. Trans Value Sum,Kallisto 分析结果是转录本水平的表达量或Counts矩阵,但很多人感兴趣的是基因水平的,于是,公开释放了功能,详细见:汇总 | 转录本表达矩阵 到 基因表达矩阵 https://mp.weixin.qq.com/s/JPM7ofuqZcKPZjySL7w5lA

首先感谢CJ大神能够花时间在RNA-seq插件的开(da)发(bao)工作上(再也不能push作者了)。虽然他本人经常自嘲只是在wrap,但这一系列插件足够消除seq新手入门的门槛。我相信新手只要顺着这个汇总操作,不需要命令行,每个人都能完成seq的RNA定量表达分析(只要你肯)。当然从bioinformation研究的角度上来看,这些插件效率不够高,也没办法进行大规模seq定量(>10),更无法自由定制化。但是对于那些只是做初步挖掘获取线索的科研人员(例如用新方法挖掘已经存在的seq数据),或者是只想做6-10个样本的小型课题组来说(需要一套seq数据来讲故事的时候),这套插件的帮助是非常巨大的(这也是作者的本意)。

接下来我会根据CJ大神给出的步骤,分别给出TBtools和命令行的实现方式从数据查询、下载、转换、质检、修剪、定量、表达矩阵的全套流程。希望每个坚持下来的人能走出自闭,顺利完成seq数据的定量分析。

数据获取

首先我们需要找到一个数据集下载(如:PRJNA358808 或者 SRP095684)。通常我们可以去NCBI或者ENA去搜索关键字查找到相应信息。下面分别介绍这两个数据库获取ftp下载地址的方式。

NCBI

NCBI查询地址如下:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/?term=prjna358808
看到一共有24个runs,点击右上角的”send to“


这里选择保存为文件,格式选择完整的XML文件,最后点击create file下载.
image.png
在TBtools打开SRA XML to Table tab,分别按照要求填好xml文件和输出路径,之后点击确定。

可以看到所有下载地址已经被汇总在一个表格里了。

需要注意的是,由于TBtools默认保存的格式是txt,这里会提示你格式不匹配,选择是直接打开就好了,excel会自动识别文件的。

ENA下载地址获取方式

同样是在ENA查询,地址如下:
https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/text-search?query=PRJNA358808
这里选择run可以看到所有SRR列表


点击run
选择最大(50)
复制到excel里,默认会分成2行
选择SRR这一列
这里还是按照填入对应的信息即可,如图:

点击开始,该插件会把你输入的所有SRRnum的下载信息全部汇总在一个叫SRR_download_info_table的excel文件中。

这样,你就获得了所有SRR的下载地址,值得注意的是,这个表格数据很奇怪。命名是双端测序的数据,但fastq居然只有一个文件。

正常的双端测序应该有两个文件的
保险起见我们还是下载所有SRA文件,再用插件把SRA转为Fastq吧。
另外,ENA好像没有整个实验的描述,我们还是得去NCBI查看整个实验的method和sample。地址如下“
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc=SRP095684&o=acc_s%3Aa

最后,这些步骤似乎都没用到命令行……好像也没有必要

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