SpeedSeq:一个快速基因组分析和注释的灵活框架

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简介

Speedseq是一个快速基因组分析和注释的灵活框架，发表在 Nature Method上封装了大量基因组分析的软件，比如比对软件BWA，calling SNP软件freebays，SV鉴定软件lumpy等，这也导致了这款软件的安装十分繁琐。另外SpeedSeq基于Python2环境，目前很多新版本的模块比如SpeedSeq依赖的numpy、pysam以及scipy基本不支持Python2了，所以如果你基于 SpeedSeq主页的安装手册进行安装各种依赖，会让你怀疑人生的。此外以后如果有软件是依赖Python2环境的，我的建议是尽量别用了，除非是找不到替代的软件了。

安装

要使用一个软件第一步是你能安装它。仅仅安装SpeedSeq是很简单的，但是需要安装很多依赖，尤其是涉及一大堆需要编译的软件。SpeedSeq提供了一份 安装模板。但是如果你完全按照此手册进行安装的话，你会崩溃的。

SpeedSeq的prerequisites：

第一步我们先创建一个python2的虚拟环境

#创建虚拟环境
conda create -n speedseq python=2.7
#激活该环境
conda activate speedseq
#有的时候如果你使用zsh的话，可能激活环境会报错，此时可以进行如下操作
source ~/miniconda3/etc/profile.d/conda.sh
conda activate speedseq#后续所有的操作都是在此环境中进行

第二步是安装需要的python模块，安装模块之前，先安装适用于python2的pip

#先去http://pypi.upc.edu/mirror/pip/下载pip-9.01
wget http://pypi.upc.edu/mirror/pip/pip-9.0.1.tar.gz#md5=35f01da33009719497f01a4ba69d63c9
tar zxvf pip-9.0.1.tar.gz
cd pip-9.0.1
python setup.py install
#安装模块，此时需要注意由于是python2环境，所以你安装的模块不能是太新的，不然安装不了，我这里安装的版本如下
pip install numpy==1.10.4 scipy==1.2.2 pysam==0.9.0 -i http://pypi.douban.com/simple/ --trusted-host pypi.douban.com --user
#可以进入pytohn中import事实是否安装成功

第三步安装CNVnator相关的prerequisites

##CNVnator需要ROOT软件
#先安装一些依赖（根据自己不同的情况安装，由于我服务器上各种依赖比较完善所以我基本不用安装）
sudo apt-get install git dpkg-dev cmake g++ gcc binutils libx11-dev libxpm-dev gfortran libssl-dev libpcre3-dev libxft-dev libxext-dev xlibmesa-glu-dev libglew1.5-dev libftgl-dev libmysqlclient-dev libfftw3-dev libcfitsio-dev \
graphviz-dev libavahi-compat-libdnssd-dev \
libldap2-dev libxml2-dev libkrb5-dev \
libgsl0-dev libqt4-dev

##下一步去https://root.cern.ch/releases下载ROOT，条最新的下载就行了，我是ubuntu16.04，所以我下载的是root_v6.18.02.Linux-ubuntu16-x86_64-gcc5.4.tar.gz
wget https://root.cern/download/root_v6.18.02.Linux-ubuntu16-x86_64-gcc5.4.tar.gz
##需要注意的是，root_v6.18.02.Linux-ubuntu16-x86_64-gcc5.4.tar.gz是适用于ubuntu16以及gcc5.4的，所以先看看你的gcc是什么版本，我的原先的是gcc7，所以需要在安装gcc5，此时我们就有两个版本的gcc，切换一下就好了，
#先看一下系统安装了哪几个gcc
ll /usr/bin/gcc*
#使用update-alternatives设置gcc
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-5 30
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-7 40
#切换成gcc5
sudo update-alternatives --config gcc
There are 2 choices for the alternative gcc (providing /usr/bin/gcc).

  Selection    Path            Priority   Status
------------------------------------------------------------
  0            /usr/bin/gcc-7   100       auto mode
* 1            /usr/bin/gcc-5   40        manual mode
  2            /usr/bin/gcc-7   100       manual mode

Press <enter> to keep the current choice[*], or type selection number:
#由于我已经切换到了gcc5，所以这里就不选择了，如果你的gcc不是gcc5，可以选择切换到你需要的gcc版本，当然如果你有module的话，也可以用module指定
#安装ROOT
tar zxvf root_v6.18.02.Linux-ubuntu16-x86_64-gcc5.4.tar.gz
cd root
./configure --prefix=$PWD
make
echo "source /your root path/root/bin/thisroot.sh" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

第四步安装SpeedSeq

git clone --recursive https://github.com/hall-lab/speedseq
cd speedseq
make
cd bin
wget https://raw.githubusercontent.com/hall-lab/speedseq/master/bin/annotate_rd.py
wget https://raw.githubusercontent.com/hall-lab/speedseq/master/bin/cnvnator_wrapper.py
#安装CNVnator，进入SpeedSeq文件夹
cd speedseq
make cnvnator

到这里基本SpeedSeq安装成功，还有一些专本针对人类研究的我这里不讲，做人研究的可以去 SpeedSeq主页根据指南安装，问题不大了。

进入example中运行看是否出错

cd example
./run_speedseq

安装成功的话，你可以得到以下文件

  • example.bam
  • example.discordants.bam
  • example.splitters.bam
  • example.vcf.gz
  • example.sv.vcf.gz

SpeedSeq封装了以下核心软件：

The core components enable standard functionality outlined in Quick start.

SpeedSeq主要安装比较麻烦，安装完之后使用就很简单了，比较是封装了大量的常用软件并做成了pipeline。

SV SpeedSeq
Researcher

I am a PhD student of Crop Genetics and Breeding at the Zhejiang University Crop Science Lab. My research interests covers a range of issues:Population Genetics Evolution and Ecotype Divergence Analysis of Oilseed Rape, Genome-wide Association Study (GWAS) of Agronomic Traits.

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