pyGenomeTracks

独立程序和库，用于绘制美观的基因组浏览器轨迹

pyGenomeTracks旨在生成高度可定制的、高质量的基因组浏览器轨迹。目前，可以绘制

• bigwig
• bed/gtf（许多选项）
• bedgraph
• bedgraph矩阵（如TAD分离分数）
• epilogos
• 窄峰
• 链接（表示为弧线、三角形或正方形）
• Hi-C矩阵（三角形或正方形）
• fasta
• maf（多序列比对格式）

以下是pyGenomeTracks工作原理的示意图（来自Lopez-Delisle等. 2020的图形摘要）

pyGenomeTracks可以在有或没有Hi-C数据的情况下生成图表。以下是从Ramírez等. 2017的pyGenomeTracks输出示例

目录

• 安装
• 使用
• 引用
• 文档
• 外部用户

安装

pyGenomeTracks 需要 python >=3.8。

推荐通过 conda 安装 pyGenomeTracks。

conda create -n pygenometracks -c bioconda -c conda-forge pygenometracks

要获取特定版本，可以指定版本。例如

conda create -n pygenometracks -c bioconda -c conda-forge pygenometracks=3.5 python=3.7

然而，我们注意到 conda 安装可能相当慢，所以使用 mamba 可以有所帮助。首先需要创建环境并安装 mamba

conda create -n pygenometracks -c bioconda -c conda-forge mamba python=3.9

然后激活环境并使用 mamba 安装 pygenometracks

conda activate pygenometracks
mamba install -c conda-forge -c bioconda pygenometracks

或如果您需要特定版本

conda create -n pygenometracks -c bioconda -c conda-forge mamba python=3.7
conda activate pygenometracks
mamba install -c conda-forge -c bioconda pygenometracks=3.5

此外，也可以使用 pip 安装 pyGenomeTracks

pip install pyGenomeTracks

从版本 3.5 开始，pyGenomeTracks 使用 BEDTools，请务必安装它或将它加载到您的环境中。

使用

要运行 pyGenomeTracks，需要一个描述 tracks 的配置文件。创建此文件的最简单方法是使用程序 make_tracks_file，该程序创建一个具有默认值的配置文件，可以轻松更改。格式如下

make_tracks_file --trackFiles <file1.bed> <file2.bw> ... -o tracks.ini

make_tracks_file 根据文件扩展名猜测文件类型。

然后，可以使用以下方式绘制区域

pyGenomeTracks --tracks tracks.ini --region chr2:10,000,000-11,000,000 --outFileName nice_image.pdf

结尾 --outFileName 定义了图像格式。如果使用 .pdf，则结果图像为 pdf。选项是 pdf、png 和 svg。

其他可能参数的描述

options:
  -h, --help            show this help message and exit
  --tracks TRACKS       File containing the instructions to plot the tracks.
                        The tracks.ini file can be genarated using the
                        `make_tracks_file` program.
  --region REGION       Region to plot, the format is chr:start-end
  --BED BED             Instead of a region, a file containing the regions to
                        plot, in BED format, can be given. If this is the
                        case, multiple files will be created. It will use the
                        value of --outFileName as a template and put the
                        coordinates between the file name and the extension.
  --width WIDTH         figure width in centimeters (default is 40)
  --plotWidth PLOTWIDTH
                        width in centimeters of the plotting (central) part
  --height HEIGHT       Figure height in centimeters. If not given, the figure
                        height is computed based on the heights of the tracks.
                        If given, the track height are proportionally scaled
                        to match the desired figure height.
  --title TITLE, -t TITLE
                        Plot title
  --outFileName OUTFILENAME, -out OUTFILENAME
                        File name to save the image, file prefix in case
                        multiple images are stored
  --fontSize FONTSIZE   Font size for the labels of the plot (default is 0.3 *
                        figure width)
  --dpi DPI             Resolution for the image in case the ouput is a raster
                        graphics image (e.g png, jpg) (default is 72)
  --trackLabelFraction TRACKLABELFRACTION
                        By default the space dedicated to the track labels is
                        0.05 of the plot width. This fraction can be changed
                        with this parameter if needed.
  --trackLabelHAlign {left,right,center}
                        By default, the horizontal alignment of the track
                        labels is left. This alignemnt can be changed to right
                        or center.
  --decreasingXAxis     By default, the x-axis is increasing. Use this option
                        if you want to see all tracks with a decreasing
                        x-axis.
  --version             show program's version number and exit

引用

如果您在分析中使用 pyGenomeTracks，可以引用以下论文

Fidel Ramírez, Vivek Bhardwaj, Laura Arrigoni, Kin Chung Lam, Björn A. Grüning, José Villaveces, Bianca Habermann, Asifa Akhtar & Thomas Manke. 高分辨率 TADs 揭示了苍蝇基因组组织的 DNA 序列。Nature Communications (2018) doi:10.1038/s41467-017-02525-w

Lopez-Delisle L, Rabbani L, Wolff J, Bhardwaj V, Backofen R, Grüning B, Ramírez F, Manke T. pyGenomeTracks：多变量基因组数据集的可重复绘图。Bioinformatics. 2020 Aug 3:btaa692. doi: 10.1093/bioinformatics/btaa692. Epub ahead of print. PMID: 32745185.

文档

我们的文档提供了示例，以及可能的参数完整列表和希望添加新 track 类型的开发者的指南。

外部用户

• CoolBox 是一个用于 Jupyter Notebooks 的交互式基因组数据探索器
• Galaxy 集成提供了一个创建 PGT 图的可视化用户界面。还可能将 PGT 包含到工作流程和自动管道中。