python版的MCScan绘图

最近发现了python版的MCScan，是个大宝藏。由于走了不少弯路，终于画出美图，赶紧记录下来。

github地址 https://github.com/tanghaibao/jcvi/wiki/MCscan-(Python-version)

软件安装

 1 ## 安装lastal
 2 网址：http://last.cbrc.jp
 3 unzip last-1060.zip
 4 cd last-1060
 5 make
 6 
 7 # 把scripts， src 添加到环境变量
 8 
 9 ##  jcvi
10 pip install jcvi
11
12 ## 若出现 from rillib.parse import urlparse 缺少parse模块，则装parse模块，然后将urllib.parse 改为urlparse； 因为urlparse模块在Python 3中重命名为urllib.parse，所以模块在Python 2.7下应该使用urlparse。

输入数据

gff文件转bed格式

 1 ## 以spinach，和sugar为例子
 2 python -m jcvi.formats.gff bed --type=mRNA --key=ID spinach_gene_v1.gff3 -o spinach.bed
 3 python -m jcvi.formats.gff bed --type=mRNA --key=ID BeetSet-2.unfiltered_genes.1408.gff3.txt -o sugar.bed
 4 
 5 ##参数
 6 --type：gff文件中第三列
 7 --key：type对应的第九列信息前缀
 8 
 9 我们分析只需要用到每个基因最长的转录本就行，在sugar中是以多个转录本进行存储，因为需要获取最长转录本
10 
11 ## 将sugar中bed进行去重复
12 python -m jcvi.formats.bed uniq sugar.bed

获取cds/pep序列

1 ## cds和pep序列均可以进行共线性分析
2 ## 根据上述得到的.bed文件调取对应cds和蛋白序列
3 # spinach
4 seqkit grep -f <(cut -f4 spianch.bed) spinach.cds.fa  | seqkit seq -I >spinach.cds
5 seqkit grep -f <(cut -f4 spianch.bed) spinach.pep.fa  | seqkit seq -I >spinach.pep
6 
7 # sugar
8 seqkit grep -f <(cut -f4 sugar.uniq.bed) BeetSet-2.genes.1408.cds.fa  | seqkit seq -i >sugar.cds
9 seqkit grep -f <(cut -f4 sugar.uniq.bed) BeetSet-2.genes.1408.pep.fa  | seqkit seq -i >sugar.pep

小知识：也可以根据gff文件，基因组ref.fa文件中直接调取cds，和pep序列

1 ## 需要安装cufflinks
2 
3 ## 提取cds
4 gffread in.gff3 -g ref.fa -x cds.fa
5 
6 ## 提取pep
7 gffread in.gff3 -g ref.fa -y pep.fa

共线性分析

 1 ## 新建一个文件夹，方便在报错的时候，把全部都给删了
 2 mkdir cds && cd cds
 3 ln -s ../sugar.cd ./
 4 ln -s ../sugar.uniq.bed ./sugar.bed
 5 ln -s ../spinach.cds ./
 6 ln -s ../spinch.bed ./
 7 
 8 ## 运行代码
 9 python -m jcvi.compara.catalog ortholog (--dbtype prot[蛋白分析]) --no_strip_names spinach sugar
10 
11 结果：
12 spinach.sugar.anchors：共线性block区块（高质量）
13 spinach.sugar.last：原始的last输出
14 spinach.sugar.last.filtered：过滤后的last输出
15 spinach.sugar.pdf：点阵图
16 
17 ## 如果遇到报错，多半是要安装python包，更新Latex

可视化

共线性图

 1 ## 首先生成.sinple文件
 2 python -m jcvi.compara.synteny screen --minspan=30 --simple spinach.sugar.anchors spinach.sugar.anchors.new
 3 
 4 ## 编辑配置文件seqids 和layout
 5 
 6 #设置需要展示染色体号
 7 vi seqids
 8 chr1,chr2,chr3,chr4,chr5,chr6 #spinach
 9 Bvchr1.sca001,Bvchr2.sca001,Bvchr3.sca001 #sugar
10 
11 # 设置颜色，长宽等
12 vi layout
13 # y, xstart, xend, rotation, color, label, va, bed
14  .6,    .1,    .8,    0,    red,    spinach,    top, spinach.bed
15  .4,    .1,    ,8,    0,    blue,    sugar,    top,    sugar.bed
16 # edges
17 e, 0, 1, spinach.sugar.anchors.simple
18 
19 注意, #edges下的每一行开头都不能有空格
20 
21 ## 运行代码
22 python -m jcvi.graphics.karyotype seqids layout

若要突出显示某一共线性则可以在对应的位置添加g*

 1 vi spinach.sugar.anchors.simple
 2 g*Spo03717      Spo03716        Bv3_048620_odzi.t1      Bv3_049090_cxmm.t1      46      +
 3 Spo17356        Spo17350        Bv1_001140_tedw.t1      Bv1_001540_xzdn.t1      41      -
 4 Spo13685        Spo13730        Bv5_123480_yfcy.t1      Bv5_123900_rucq.t1      46      -
 5 Spo26250        Spo26280        Bv5_117270_qhwj.t1      Bv5_117680_iykf.t1      36      +
 6 Spo19005        Spo06982        Bv7_173830_frmo.t1      Bv7_174150_pckw.t1      37      +
 7 Spo19374        Spo20559        Bv4_081440_riqq.t1      Bv4_081750_yeuy.t1      32      -
 8 
 9 #运行
10 python -m jcvi.graphics.karyotype seqids layout

若要显示3个物种的共线性，则应两两比对，得到两个*.simple文件，并对其进行配置（来自https://www.jianshu.com/p/39448b970287）

 1 $ vi layout
 2 # y, xstart, xend, rotation, color, label, va,  bed
 3  .7,     .1,    .8,      15,      , Grape, top, grape.bed
 4  .5,     .1,    .8,       0,      , Peach, top, peach.bed
 5  .3,     .1,    .8,     -15,      , Cacao, bottom, cacao.bed
 6 # edges
 7 e, 0, 1, grape.peach.anchors.simple
 8 e, 1, 2, peach.cacao.anchors.simple
 9 
10 $ vi seqids
11 chr1,chr2,chr3,chr4,chr5,chr6,chr7,chr8,chr9,chr10,chr11,chr12,chr13,chr14,chr15,chr16,chr17,chr18,chr19
12 scaffold_1,scaffold_2,scaffold_3,scaffold_4,scaffold_5,scaffold_6,scaffold_7,scaffold_8
13 scaffold_1,scaffold_2,scaffold_3,scaffold_4,scaffold_5,scaffold_6,scaffold_7,scaffold_8,scaffold_9,scaffold_10r
14 
15 $ python -m jcvi.graphics.karyotype seqids layout

3个物种三角形排序配置文件（来自https://www.jianshu.com/p/f7971dbf5f85）

 1 # y, xstart, xend, rotation, color, label, va,  bed
 2  .5,      0.025,    0.625,      60,      , Grape, top, grape.bed
 3  .2,      0.2,    .8,       0,      , Peach, top, peach.bed
 4  .5,     0.375,    0.975,     -60,      , Cacao, top, cacao.bed
 5 # edges
 6 e, 0, 1, grape.peach.anchors.simple
 7 e, 1, 2, peach.cacao.anchors.simple
 8 
 9 #运行
10 python -m jcvi.graphics.karyotype seqids layout