
这种美美的叶绿体基因组分析应该怎么做?今天带大家了解一下植物质体基因组的组装(叶绿体是质体的一种)。
叶绿体基因组是一个双链环状DNA分子(质体DNA分子,cpDNA),在植物中一个叶绿体含有12个这样的cpDNA分子。
叶绿体基因组属于细胞器基因组,基因组较小,一般在150~160kb左右。它一般由四个部分组成,包括一个LSC、一个SSC以及两者之间的两个IR区。
由于IR区域的存在,因此叶绿体基因组具有四分体结构,并且有多种构象。
要注意,需要用基因组测序文件,不要用转录组测序文件,具体原因后面会知道。基因组测序文件可以是自己测序得到的,如果没有不妨在NCBI或者其他数据库中下载下来。
根据注释,基本可以确定是基因组测序,所以可以通过这个SRA号进行下载,然后把sra文件转化为fastq文件,就可以进行下一步分析。测序文件较大,在网页上下载是非常缓慢的,因此可以通过FTP或者NCBI提供的下载工具进行下载。这里推荐使用sra-tools中的prefetch命令下载。具体方法可以参照上一篇分析推文,具体不再阐述。
上一篇推文:高通量测序后,怎么进行SNP/InDel分析?
这里也推荐我们国家的数据库提供的测序数据,这个数据下载后就是fastq文件,不需要转化,推荐用FTP方式进行下载。
下载网址:https://ngdc.cncb.ac.cn/gsa/browse/CRA011783
这个软件可以一键组装细胞器基因组。进入Linux环境(先安装miniconda),为了避免各种安装包的冲突,创建一个新的conda环境用来单独下载叶绿体基因组分析所需软件。
当出现以上这些文件的时候,证明分析已经完成,而且已经成功组装成环。当出现complete的时候才是成功组装的,如果出现scaffolds则证明组装失败,需要自己优化参数(-R、-w、-k)。
注意:如果无法成环,首先考虑fastq文件是否为基因组测序数据,如果是其他测序数据(可能用了RNA-Seq数据)就会组装失败。除此之外,若有多个样本的fastq文件,可以检查一下组装时候,输入的双端测序数据是否配对,有可能用了第一个样本的.1.fastq和第二个样本的.2.fastq,这样也是报错的。
如果排除了以上问题还是无法成环,则需要优化参数,详情在后期推文中再进行讲述,欢迎持续关注该公众号。
下载地址:https://rrwick.github.io/Bandage/
下载相应的版本,解压后,直接点击运行。
点击load graph,
导入gfa文件,
点击draw graph,即可看到界面出现组装好的质体基因组图。
除此之外,还可以把分析中的csv文件导进去,重新点击Draw graph,并调整就可以看到每个部分的注释信息。
以上是叶绿体基因组组装的过程,最重要是拿到基因组fasta序列文件,后续需要它用来做基因注释。怎么做叶绿体基因组注释?一般情况下它不像注释核基因组那么复杂,有现成的网站可以使用,关于叶绿体基因组注释我们下期再说。
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