HiC-Pro軟件有什么用

這篇文章給大家分享的是有關HiC-Pro軟件有什么用的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

HiC-Pro是一款高效的Hi-C數(shù)據(jù)分析軟件，提供了從原始數(shù)據(jù)到歸一化之后的HI-C圖譜構建的完整功能，運行效率高，用法簡便。該軟件對應的文章鏈接如下

https://genomebiology.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/s13059-015-0831-x

完整的pipeline如下圖所示

紅色方框標記的是數(shù)據(jù)預處理部分，功能和HICUP軟件類似，包括序列比對和篩選valid pairs；預處理之后就是binning, 構建不同分辨率下的原始的交互矩陣contact map,  最后對原始的contact map進行歸一化處理，得到校正后的contact map。

HiC-Pro的一個強大功能在于可以構建單倍型級別的Hi-C圖譜，單倍型級別的Hi-C圖譜有助于更加精細化理解基因組三維結構，進一步對基因調控等功能進行深入細致的研究。

整個處理過程分為以下幾個步驟

1. 序列比對

HiC-Pro采用了兩步比對的策略，如下所示

考慮到連接點在插入片段上的位置和測序讀長的關系，第一步先將R1和R2端分別與基因組比對，對于沒有比對上的reads, 可能是存在連接點的嵌合體reads, 也可能本身就是unmapping reads, 通過從3’端切除部分序列的方式，使得嵌合體序列也能夠比對上基因組， 兩步策略保證了數(shù)據(jù)的利用率。

2. 篩選valid  pairs

比對時將R1和R2端分開單獨考慮，但是二者其實來自于同一個fragment, 這一步的篩選其實是能夠代表染色質交互的有效fragment，這樣的fragment肯定是一個嵌合體序列，有來自交互作用的兩個染色質區(qū)域的序列構成， 如下圖所示

只有來自嵌合體fragment的reads才被定義為valid  pairs, 然后進行后續(xù)分析。

3. 構建原始Hi-C圖譜

根據(jù)指定的分辨率，統(tǒng)計兩個bin區(qū)域內valid  pairs的數(shù)目, 去除PCR重復之后，構建原始的交互矩陣。

4.  歸一化

不同區(qū)域GC含量，mapping概率等系統(tǒng)誤差都使得原始的交互矩陣不能夠有效代表染色質交互信息， 所以需要進行歸一化。采用了一種迭代校正的歸一化算法對原始的交互矩陣進行歸一化，矯正系統(tǒng)誤差。

HIC-Pro還提供了一系列的質控標準，如下圖所示

一個高質量的文庫絕大部分肯定都能夠比對上基因組，如圖A所示， R1和R2的比對率都很高。而比對上的reads中應該主要是unique mapping, 如圖A第二張圖所示，multiple hits和low  quality也是文庫質量的指標之一。

valid pairs的比例則是文庫質量的最直接體現(xiàn)，valid  pairs的比例至少要在50%以上。

將染色質交互作用進一步區(qū)分為染色質之間的inter-interaction. 對應B圖中的trans contact, 和染色質內部的intra-interaction, 對應cis contact。對于cis contact, 根據(jù)距離閾值分成short和long兩種。

一個高質量的文庫首先intra-interaction的比例在40%以上，其次由于線性距離近的染色質更容易隨機結合，引入系統(tǒng)誤差，所以高質量文庫的cis long contacts的比例在40%以上。

HiC-Pro所有的參數(shù)都放置在一個配置文件中，既可以一鍵化運行整個pipeline, 也可以分布運行，單獨執(zhí)行其中的某幾步，靈活性很強，后續(xù)會介紹其詳細用法。

感謝各位的閱讀！關于“HiC-Pro軟件有什么用”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！