CUT&Tag 数据处理和分析教程（9）

数据科学工厂

发布于 2025-05-10 10:31:50

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可视化

通常会使用基因组浏览器来查看特定区域的染色质景观。整合基因组查看器有两种版本：一个是网络应用程序版本，另一个是本地桌面版本，这两种版本都很容易操作。UCSC 基因组浏览器则提供了最为全面的基因组补充信息。

浏览器可视化

特定区域的热图可视化

还希望研究一系列已注释位点的染色质特征，比如基因启动子区域的组蛋白修饰信号。为此，将利用 deepTools 软件包中的 computeMatrix 和 plotHeatmap 函数来绘制热图。

##== linux command ==##
mkdir -p $projPath/alignment/bigwig                                                                                                                                        
samtools sort -o $projPath/alignment/bam/${histName}.sorted.bam $projPath/alignment/bam/${histName}_bowtie2.mapped.bam                                                     
samtools index $projPath/alignment/bam/${histName}.sorted.bam                                                                                                              
bamCoverage -b $projPath/alignment/bam/${histName}.sorted.bam -o $projPath/alignment/bigwig/${histName}_raw.bw

热图上的转录单元

##== linux command ==##
cores=8
computeMatrix scale-regions -S $projPath/alignment/bigwig/K27me3_rep1_raw.bw \
                               $projPath/alignment/bigwig/K27me3_rep2_raw.bw \
                               $projPath/alignment/bigwig/K4me3_rep1_raw.bw \
                               $projPath/alignment/bigwig/K4me3_rep2_raw.bw \
                              -R $projPath/data/hg38_gene/hg38_gene.tsv \
                              --beforeRegionStartLength 3000 \
                              --regionBodyLength 5000 \
                              --afterRegionStartLength 3000 \
                              --skipZeros -o $projPath/data/hg38_gene/matrix_gene.mat.gz -p $cores

plotHeatmap -m $projPath/data/hg38_gene/matrix_gene.mat.gz -out $projPath/data/hg38_gene/Histone_gene.png --sortUsing sum

热图上的峰

利用 SEACR 返回的信号块的中点来对热图中的信号进行对齐。SEACR 输出的第六列是一个以 chr:start-end 形式的条目，表示该区域内信号最强区域的起始和终止碱基。先生成一个新的 bed 文件，把中点信息放在第六列，然后使用 deeptools 来进行热图可视化。

##== linux command ==##
awk '{split($6, summit, ":"); split(summit[2], region, "-"); print summit[1]"\t"region[1]"\t"region[2]}' $projPath/peakCalling/SEACR/${histName}_${repName}_seacr_control.pe\
aks.stringent.bed >$projPath/peakCalling/SEACR/${histName}_${repName}_seacr_control.peaks.summitRegion.bed

computeMatrix reference-point -S $projPath/alignment/bigwig/${histName}_${repName}_raw.bw \
              -R $projPath/peakCalling/SEACR/${histName}_${repName}_seacr_control.peaks.summitRegion.bed \
              --skipZeros -o $projPath/peakCalling/SEACR/${histName}_${repName}_SEACR.mat.gz -p $cores -a 3000 -b 3000 --referencePoint center

plotHeatmap -m $projPath/peakCalling/SEACR/${histName}_SEACR.mat.gz -out $projPath/peakCalling/SEACR/${histName}_SEACR_heatmap.png --sortUsing sum --startLabel "Peak Start" -\
-endLabel "Peak End" --xAxisLabel "" --regionsLabel "Peaks" --samplesLabel "${histName} ${repName}"