劉小澤寫于19.6.8
之前最開始學(xué)習(xí)IGV的時候?qū)戇^兩篇推文，當(dāng)時簡單做了了解，但有朋友說意猶未盡，嗯我也這么覺得，總覺得還是學(xué)的不夠。推薦閱讀：https://github.com/griffithlab/rnaseq_tutorial/wiki/IGV-Tutorial
本文不止是翻譯

就當(dāng)做是初次見面

做項(xiàng)目最后一般會得到幾個Excel表格，比如其中會有上下調(diào)基因，高表達(dá)低表達(dá)基因等，按照表格去找基因很麻煩并且不容易比較。因此，基因組瀏覽器是一個非常常用的功能，可以方便我們看看變異信息、可變剪切信息，上下游基因等等特性。目前開發(fā)了40多種瀏覽器，總體上有這么幾個特點(diǎn)：針對高通量數(shù)據(jù)(尤其是為分析變異而測的數(shù)據(jù))、對大的bam文件進(jìn)行可視化、自己電腦上運(yùn)行保證數(shù)據(jù)私密性

我們的主要目標(biāo)是學(xué)習(xí)IGV，那么它到底能干什么？

• 利用IGV可以對大型的數(shù)據(jù)集進(jìn)行可視化(例如TCGA、1000Genomes)
• 可以整合多種類型的組學(xué)數(shù)據(jù)

• 支持本地、云端的數(shù)據(jù)加載，有多種數(shù)據(jù)源。各有好處：使用本地數(shù)據(jù)不用上傳，使用云端數(shù)據(jù)不用下載整個數(shù)據(jù)集

  
  

使用IGV的基本步驟：

就像把大象塞進(jìn)冰箱需要三步一樣，使用IGV也很簡單：啟動=》選擇合適的基因組(這里一定要選合適，因?yàn)榧词挂粋€物種基因組版本不同，基因的坐標(biāo)也有區(qū)別)=》加載組學(xué)數(shù)據(jù)=》可視化探索(比如找SNVs、結(jié)構(gòu)變異、基因融合等)

通過這個教程，基本可以做到：

• 瀏覽不同的組學(xué)數(shù)據(jù)
• 快速探索定位基因組
• 對比對結(jié)果進(jìn)行可視化
• 肉眼找找SNP/SNV以及結(jié)構(gòu)變異

第一部分：熟悉IGV

IGV官網(wǎng)：http://software.broadinstitute.org/software/igv/download

• 首先先在右上角選擇基因組版本，默認(rèn)情況下會加載hg19，當(dāng)然可以自己下載其他基因組。然后點(diǎn)擊頂部的file ，選擇load from server ，這樣就會選擇額外的幾條track，比如顯示Ensembl基因名、GC含量等等，這一部分值得慢慢探索

• 它的右側(cè)默認(rèn)顯示All ，表示全部染色體。可以選擇某一條特定染色體(這里先選擇Chr1)

• 再向右的長框是具體的區(qū)間，輸入chr1:10,000-11,000 表示從10000bp開始數(shù)顯示1000bp長度的區(qū)間（注意是英文狀態(tài)的冒號），然后點(diǎn)擊Go

• 側(cè)邊是track（意會："軌道“、”跑道“），文件類型決定track的類型，track類型又決定了顯示的方式，如峰圖、線圖、柱狀圖等。不同的track被加載進(jìn)來時，它們是層層疊加的，可以利用左側(cè)的track名稱進(jìn)行區(qū)分。

• 推薦的文件類型：http://software.broadinstitute.org/software/igv/RecommendedFileFormats

  其中規(guī)定比對的數(shù)據(jù)：SAM format (must be sorted), BAM format (must be sorted and indexed)

定位導(dǎo)航

粗略定位

比如上面輸入chr1:10,000-11,000 ，就將這1000bp的區(qū)間顯示出來，還將序列顯示為有顏色的長條，sequence頂部一行為堿基序列，其中A為綠色，C為藍(lán)色，G是橙色，T是紅色，這樣利用顏色方便了識別重復(fù)序列；

另外它的下方幾行是翻譯的氨基酸序列，其中綠色表示蛋氨酸，紅色為終止密碼子，通過點(diǎn)擊頂部那一行可以選擇隱藏或顯示氨基酸序列

如何看的更精細(xì)？

然后看右上角的+ ，可以縮放，讓我們看堿基看的更清楚，直到單堿基水平，它會先從基因開始顯示，當(dāng)放大到一定程度時，序列信息就展示出來(看來自官網(wǎng)的解釋：https://software.broadinstitute.org/software/igv/sequence_track_options)

注意：sequence旁邊的黑色粗箭頭是可以點(diǎn)擊的，點(diǎn)一下箭頭方向會發(fā)生改變。箭頭的方向表示當(dāng)前展示的鏈，箭頭向左為負(fù)鏈，會顯示互補(bǔ)堿基信息以及反向互補(bǔ)的翻譯信息

另外除了根據(jù)位置去定位，還支持根據(jù)基因名去定位

(只要之前添加了基因名的注釋track)，例如直接在長條框中輸入BRCA1

另外，定位到基因后，還可以看看兩個相鄰基因有什么區(qū)別：

比如可以看到：BRCA1和NBR2兩個基因方向相反，BRCA1的第一個外顯子在最右側(cè)

基因是用線和條形描繪的

橫線表示內(nèi)含子區(qū)域，豎條表示外顯子區(qū)域，箭頭表示基因轉(zhuǎn)錄的方向或者說轉(zhuǎn)錄的鏈。高的豎條表示外顯子的CDS區(qū)域，矮的豎條是UTR。圖中表示的是3’=》5‘方向，基因也是在負(fù)鏈，5’UTR在左側(cè)，3‘UTR在右側(cè)

(顏色不用管，都是自己可以設(shè)置的：右鍵track=》change track color)

(在biostar的解釋：https://www.biostars.org/p/105248/)

(關(guān)于基因結(jié)構(gòu)：http://www.lxweimin.com/p/705a93f9db36)

結(jié)合IGV理解這句話：

外顯子與內(nèi)含子的鄰接部位是一段高度保守的序列：外顯子尾巴與下一個內(nèi)含子的頭部多數(shù)是GT，內(nèi)含子的尾巴與下一個外顯子的頭部多數(shù)是AG，可以簡單記做GT-AG法則，作為RNA剪切的識別信號

為檢索區(qū)域添加書簽

有時想保存當(dāng)前的搜索區(qū)域，有點(diǎn)像瀏覽器的書簽功能，可以利用Regions 的Region Navigator功能，當(dāng)進(jìn)行全局瀏覽時，可以邊看邊點(diǎn)擊add 來添加

下一篇開始用實(shí)際數(shù)據(jù)模擬演示

歡迎關(guān)注我們的公眾號～_～　　
我們是兩個農(nóng)轉(zhuǎn)生信的小碩，打造生信星球，想讓它成為一個不拽術(shù)語、通俗易懂的生信知識平臺。需要幫助或提出意見請后臺留言或發(fā)送郵件到jieandze1314@gmail.com

Welcome to our bioinfoplanet!