Cvičenie pre biológov: UCSC Genome browser, Quast, Galaxy
Používanie počítačov v M 217
- V textovom menu pri štarte zvoľte Linux, v prihlasovacom menu zadajte užívatela bioinf, heslo dostanete
- Na dolnom okraji obrazovky je lišta s často používanými nástrojmi, napr. internetový prehliadač Firefox
- Vo Firefoxe si otvorte stránku predmetu https://fmfi-compbio.github.io/mbi/ časť Materials, nalistujte materiály k dnešnému cvičeniu
UCSC genome browser
- On-line grafický nástroj na prezeranie genómov
- Konfigurovateľný, veľa možností, ale pomerne málo organizmov
- V programe Firefox choďte na stránku UCSC genome browser https://genome-euro.ucsc.edu/ (európsky mirror stránky https://genome.ucsc.edu/ )
- Hore v modrom menu zvoľte Genomes, potom zvoľte ľudský genóm verzia
hg38. Do okienka
search term
zadajte HOXA2. Vo výsledkoch hľadania (Gencode genes) zvoľte gén homeobox A2 na chromozóme 7.- Pozrime si spolu túto stránku
- V hornej časti sú ovládacie prvky na pohyb vľavo, vpravo, približovanie, vzďaľovanie
- Pod tým schéma chromozómu, červeným vyznačená zobrazená oblasť
- Pod tým obrázok vybranej oblasti, rôzne tracky
- Pod tým zoznam všetkých trackov, dajú sa zapínať, vypínať a konfigurovať
- Po kliknutí na obrázok sa často zobrazí ďalšia informácia o danom géne alebo inom zdroji dát
- V génoch exony hrubé, UTR tenšie, intróny vodorovné čiary
- Koľko má HOXA2 exónov? Na ktorom chromozóme a pozícii je? Pozor, je na opačnom vlákne. Ako je táto skutočnosť naznačená na obrázku?
- V tracku GENCODE kliknite na gén, mali by ste sa dostať na stránku
popisujúcu jeho rôzne vlastnosti. Čo ste sa dozvedeli o jeho
funkcii?
- Na tejto stránke nájdite linku na stiahnutie proteínovej sekvencie. Aké sú prvé štyri aminokyseliny?
Sekvenovanie v UCSC genome browseri
- Vráťte sa na UCSC genome browser https://genome-euro.ucsc.edu/
- Pozrieme si niekoľko vecí týkajúcich sa sekvenovania a skladania genómov
- Hore v modrom menu zvoľte Genomes, časť Other
- Na ďalšej stránke zvoľte človeka a pomocou menu Human Assembly zistite, kedy boli pridané posledné tri verzie ľudského genómu (hg19, hg38, hs1)
- Na tej istej stránke dole nájdete stručný popis zvolenej verzie genómu. Pre ktoré oblasti genómu máme v hg38 najviac alternatívnych verzií?
- Prejdite na región chr21:31,250,000-31,300,000 v hg19 touto linkou.
- Zapnite si tracky Mapability a RepeatMasker na “full”
- Mapability: nakoľko sa daný úsek opakuje v genóme a či teda vieme jednoznačne jeho čítania namapovať pri použití Next generation sequencing
- Ako a prečo sa pri rôznych dĺžkach čítaní líšia? (Keď kliknete na linku “Mapability”, môžete si prečítať bližšie detaily.)
- Približne v strede zobrazeného regiónu je pokles mapovateľnosti. Akému typu opakovania zodpovedá? (pozrite track RepeatMasker)
- Pozrite si región chr2:110,000,000-110,300,000 v hg19 touto linkou, zapnite si tracky “Assembly” a “Gaps”. Aká dlhá je neosekvenovaná medzera (gap) v strede tohto regiónu? Približnú veľkosť môžete odčítať z obrázku, presnejší údaj zistíte kliknutím na čierny obdĺžnik zodpovedajúci tejto medzere (úplne presná dĺžka aj tak nebola známa, nakoľko nebola osekvenovaná).
- Cez menu položku View, In other genomes si pozrite, ako zobrazený úsek vyzerá vo verzii hg38 and hs1. Ako sa zmenila dĺžka z pôvodných 300kb?
QUAST: program na štatistiky o kvalite poskladania genómu (nerobili sme)
- Čítania technológie Illumina MiSeq z 500kbp oblasti genómu E.coli
- Boli poskladané programom SPAdes
- Vzniknuté kontigy
- Pozrime si štatistiky tohto poskladania v nástroji Quast,
- Teraz si tento výpočet spustíme v systéme Galaxy
Prehľad systému Galaxy (nerobili sme)
- https://usegalaxy.eu/
- Obsahuje veľa bioinformatických nástrojov, ktoré môžete spúšťať
- Ale na výsledky treba niekedy dlho čakať
- V ľavom stĺpci hľadanie nástroja alebo nahrávanie dát
- V pravom stĺpci zoznam nahratých dát, bežiacich programov a hotových výsledkov (výsledky si pozriete ikonou oka alebo stiahnete ikonou diskety)
- V strede nastavenia nástroja alebo prezeranie výsledkov
-
Pri serióznom používaní odporúčam vytvoriť si konto a prihlásiť sa
- Stiahnite si kontigy, uložte ako súbor
- V ľavom menu zvolíme Upload Data a nahráme stiahnutý súbor
- V časti Tools v ľavom menu zadáme do vyhľadávania Quast, zvolíme
Quast
- Ako Contigs/scaffolds file zadáme nahratý súbor, ostatné položky necháme predvolené, stlačíme Execute
- Druhá analýza: porovnanie poskladaných kontigov so správnou
odpoveďou (ak je známa)
- Skutočná E.coli sekvencia, ktorú sme chceli dostať
- Dá sa zadať do nástroja Quast, ak zvolíte Yes v
Use a reference genome
a tento súbor nahráte akoReference genome
Ďalšie dáta pre záujemcov:
- Použité čítania: prvé čítania z páru, druhé čítania z páru
- Galaxy obsahuje aj program SPAdes na skladanie