Bedtools如何比较两个参考基因组注释版本的基因?

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问题

原问题来自:How to calculate overlapping genes between two genome annotation versions?

其实可分为两个问题:

  • 一是我组装了一个新的基因组,做了多个注释版本,如何比较它们的feature?比如gene
  • 二是我组装了一个新的参考基因组,并做了注释,想和其他已有的同物种参考基因组比较,如何寻找共有和特有的基因(或其他feature)?

思路

第一个问题是比较好解决的,使用bedtools即可。

bedtools比较gff、bed、bam的方法类似,具体可参考这篇教程:
bedtools求overlap
要比较gene,可先从gff中提取gene后再进行比较。或者比较所有feature后再筛选也行。

# 将所有overlap 区域成对输出
 bedtools intersect -a  A.gene.gff3 -b B.gene.gff3 -wa -wb >gene_wa_wb.out
#只要A中的这段区域与B中区域有交集,就输出,而且overlap几次,就输出几次
 bedtools intersect -a  A.gene.gff3 -b B.gene.gff3 -wa >gene_wa.out
#除了输出A中的overlap区域外,还会输出B中的整个区间
 bedtools intersect -a  A.gene.gff3 -b B.gene.gff3 -wb >gene_wb.out
#统计A中每个区域与B overlap的次数
 bedtools intersect -a  A.gene.gff3 -b B.gene.gff3 -c >gene_overlap.count
#只输出A中没有与B overlap的区域
 bedtools intersect -a  A.gene.gff3 -b B.gene.gff3 -v >gene_nonoverlap.count
 bedtools intersect  -a B.gene.gff3 -b  A.gene.gff3 -v >gene_msu_uniq.count

第二个问题需要用比对软件,如gmap进行比对,建立两个基因组的联系,得到gff文件。再利用bedtools比较。

/gmap/bin/gmap_build -D ./ -d A A.fa
/gmap/bin/gmap -D ./ -t 30 -d A -f gff3_gene ../B.cdna > B.gff3

最后的结果要注意,feature不是一一对应的,有一对多,多对一,unique等情况。

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