转录组入门(1):软件准备

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所属分类:Transcriptomics

系统准备

windows10: Unbuntu on windows10

微软的良心

软件准备

我的习惯:

  • 家目录下创建src文件夹,用于存放软件包
  • 家目录下创建biosoft文件夹,用于安装软件

为了提高下载速度,我们需要替换/etc/apt/source.list中默认镜像源。方法参考自中国科学技术大学开源镜像站

# 备份
cd /etc/apt/
sudo cp source.list source.list.bk
# 替换
sudo sed -i 's/http/https/g' sources.list
sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.ustc.edu.cn/g' sources.list
sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.ustc.edu.cn/g' sources.list
# 更新
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

选择合适的镜像站,让你的速度飞起来

sratookit

功能: 下载,操作,验证NCBI SRA中二代测序数据
网址:https://trace.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/sra/sra.cgi?view=software
步骤:

cd src
wget https://ftp-trace.ncbi.nlm.nih.gov/sra/sdk/2.8.2-1/sratoolkit.2.8.2-1-ubuntu64.tar.gz
tar -zxvf sratoolkit.2.8.2-1-ubuntu64.tar.gz
mv sratoolkit.2.8.2-1-ubuntu64 ~/biosoft
# 加入环境变量
echo 'PATH=$PATH:~/biosoft/sratoolkit.2.8.2-1-ubuntu64/bin' >> ~/.bashrc
# 测试
prefetch -v
# 尝试下载,默认存放在家目录下的ncbi文件夹中
prefetch -c SRR390728

阅读官方文章进一步了解:

  1. 如何开启ascp加速下载
  2. vdb-config更改基本设置

fastqc

功能: 可视化展示二代测序数据质量
网站:http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/
步骤:

# 判断系统是否安装java
java -version
# 安装java, 请改成openjdk-9-jdk,下面的是错误演示
sudo apt install  openjdk-9-jre-headless
# 验证
java -version
# openjdk version "9-internal"
# OpenJDK Runtime Environment (build 9-internal+0-2016-04-14-195246.buildd.src)
# OpenJDK 64-Bit Server VM (build 9-internal+0-2016-04-14-195246.buildd.src, mixed mode)
# 安装fastqc
cd src
wget http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/fastqc_v0.11.5.zip
unzip fastqc_v0.11.5.zip
mv FastQC/ ~/biosoft/
cd ~/biosoft/FastQC/
chmod 770 fastqc
# 添加环境变量, 我用sed修改
sed -i '/^PATH/s/\(.*\)/\1:~\/biosoft\/FastQC\//' ~/.bashrc
source ~/.bashrc
fastqc -v
# FastQC v0.11.5

拓展:

  1. 了解fastqc结果中各个图的含义
  2. 掌握如何从fastqc的结果中提取数据
  3. 学习sed的用法,http://dongweiming.github.io/sed_and_awk/

samtools

SAM: 存放高通量测序比对结果的标准格式
功能: Reading/writing/editing/indexing/viewing SAM/BAM/CRAM format
网站: http://samtools.sourceforge.net/
安装:

cd src
#  prerequsite
## system requirement
sudo apt install autoconf libz-dev libbz2-dev liblzma-dev libssl-dev

### zlib2
wget http://zlib.net/zlib-1.2.11.tar.gz
tar -zxvf zlib-1.2.11.tar.gz && cd zlib-1.2.11 && make && sudo make install && cd .. && rm -rf zlib-1.2.11

### bzip2
wget http://bzip.org/1.0.6/bzip2-1.0.6.tar.gz
tar -zxvf bzip2-1.0.6.tar.gz && cd bzip2-1.0.6 && make && sudo make install && cd .. && rm -rf  bzip2-1.0.6

### curses
sudo apt-get install libncurses5-dev 

### htslib
git clone https://github.com/samtools/htslib.git
cd htslib
autoreconf

# building samtools
git clone https://github.com/samtools/samtools.git
cd samtools
autoconf -Wno-syntax
./configure 
make && make install prefix=$HOME/biosoft/samtools

## add PATH
sed  '/^PATH/s/\(.*\)/\1:~\/biosoft\/samtools\/bin/' .bashrc -i
source ~/.bashrc
samtools --help

顺便安装bcftools

cd src
git clone https://github.com/samtools/bcftools.git
make && make install prefix=$HOME/biosoft/bcftools
make clean
sed  '/^PATH/s/\(.*\)/\1:~\/biosoft\/bcftools\/bin/' .bashrc -i
source ~/.bashrce
bcftools -h

因为用的是github,所以以后更新就用下面命令

cd htslib; git pull
cd ../bcftools; git pull
make clean
make

吐槽: 编译的时候需要安装好多前置包,真麻烦!

HISAT2

功能: 将测序结果比对到参考基因组上
网站: http://ccb.jhu.edu/software/hisat2/index.shtml
安装:

cd src
wget ftp://ftp.ccb.jhu.edu/pub/infphilo/hisat2/downloads/hisat2-2.1.0-source.zip
unzip hisat2-2.1.0-source.zip
# 编译hisat2
cd hisat2-2.1.0
make
rm -f *.h *.cpp 
cd ../
mv hisat2-2.1.0 ~/biosoft/hisat2
# add to PATH
sed  '/^PATH/s/\(.*\)/\1:~\/biosoft\/hisat2/' ~/.bashrc -i
source ~/.bashrc
# test
hisat2 -h

吐槽: 居然没有make install !!!

拓展:

  • HISAT2支持--sra-acc <SRA accession number>,也就是可以集成SRATOOLS的,但是需要安装额外包,可以看文章自己折腾。

HTSeq

功能: 根据比对结果统计基因count

# prerequsites
sudo apt-get install python-pip
pip install --upgrade pip
sudo apt-get install build-essential python2.7-dev python-numpy python-matplotlib
## 验证, 保证无报错
python -V
## python
python
>>> import numpy 
>>> import matplotlib 

## install HTSeq
pip install htseq

## 验证
python
>>> import HTSeq

教程:

  1. http://www-huber.embl.de/users/anders/HTSeq/doc/tour.html#tour

推荐:

  1. 推荐安装一个ipython,学习ipython如何使用
  2. 将软件包安装到当前用户目录下pip install --user xxx

R

Ubuntu 14.04的自带R版本跟不上时代的变化,然后自己编译的坑有太多,所以先用Linux处理数据,然后在Windows下分析数据。这样就很轻松了。一些需要编译的软件包,还可以用RTools。
R:https://cran.r-project.org/
Rstudio: https://www.rstudio.com/

二进制版本: R官方提供了Ubuntu最新版本更新方法,如下

# 添加Secure APT
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys E084DAB9
# 添加deb到source.list
vi source.list
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/CRAN/bin/linux/ubuntu xenial/
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ xenial-backports main restricted universe
# 更新并安装
sudo apt-get update
sudo apt-get install r-base
# (optional)如果要自己编译R
sudo apt-get install r-base-dev

安装之后建议修改一下R包镜像源,提高下载速度。

vi ~/.Rprofile
options("repos" = c(CRAN="https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/CRAN/"))
options(BioC_mirror="https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/bioconductor")

编译部分:新手阶段不要轻易尝试,如果你能顺利搞定,你的Linux能力已经过关了

如何处理./configure中出现的问题:

  • configure: error: No F77 compiler found
sudo apt-get install gfortran
  • configure: error: --with-readline=yes (default) and headers/libs are not available
# 其实可以--with-readlines=no, 但是还是把东西装了吧
install libreadline-dev
  • configure: error: --with-x=yes (default) and X11 headers/libs are not available
# 因为是CLI模式,不需要GUI
./configure --with-x=no
  • configure: error: pcre >= 8.20 library and headers are required
sudo apt-get install libpcre3 libpcre3-dev

: 上面安装其他软件时用到的包,其实也有一部分是R所需要的,如果出错的话,也是谷歌+必应+百度一个一个解决。

./configure --with-x=no --prefix=$HOME/biosoft/R3.4.1

最后配置成功后会出现如下结果:

R is now configured for x86_64-pc-linux-gnu

  Source directory:          .
  Installation directory:    /usr/local

  C compiler:                gcc  -g -O2
  Fortran 77 compiler:       f95  -g -O2

  Default C++ compiler:      g++   -g -O2
  C++98 compiler:            g++  -g -O2
  C++11 compiler:            g++ -std=gnu++11 -g -O2
  C++14 compiler:            g++ -std=gnu++14 -g -O2
  C++17 compiler:
  Fortran 90/95 compiler:    gfortran -g -O2
  Obj-C compiler:

  Interfaces supported:
  External libraries:        readline, curl
  Additional capabilities:   NLS
  Options enabled:           shared BLAS, R profiling

  Capabilities skipped:      PNG, JPEG, TIFF, cairo, ICU
  Options not enabled:       memory profiling

  Recommended packages:      yes

configure: WARNING: you cannot build info or HTML versions of the R manuals
configure: WARNING: you cannot build PDF versions of the R manuals
configure: WARNING: you cannot build PDF versions of vignettes and help pages

这些警告无伤大雅,毕竟CLI看不了PDF。

make

然后我发现一个错误

error: jni.h: No such file or directory

原因是之前的openjdk-9-jre-headless无头, 不完整,所以需要重新安装一个完整的

# 先卸载
sudo apt-get remove openjdk-9-jre-headless
# 后安装最完整java环境
sudo apt-get install openjdk-9-jdk

然后重新make && make install

我以为自己不会遇到问题了,结果

installing doc ...
/usr/bin/install: 无法获取'NEWS.pdf' 的文件状态(stat): 没有那个文件或目录
/usr/bin/install: 无法获取'NEWS.pdf' 的文件状态(stat): 没有那个文件或目录
Makefile:121: recipe for target 'install-sources2' failed

本来就没有考虑到x11模块,不能搞pdf,你和我说报错!于是我默默去百度一下,给出的方法是忽略错误

make install -i

谢天谢地,终于通过了!!!添加环境变量测试一下吧

sed '/^PATH/s/\(.*\)/\1:~\/biosoft\/R-3\.4\.1\/bin\//' .bashrc -i
R
> .libPath()
[1] "/home/xzg/biosoft/R-3.4.1/lib/R/library"
# 安装Hadley大神的包压压惊
install.packages("tidyverse")

 

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    • avatar hyp 3

      谢谢分享,学习了。转录组入门(1):软件准备

      • avatar hyp 3

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