PsRobot是中科院遗传发育所王秀杰组的作品,紧张实现小RNA的mapping,miRNAs前体和成熟体的预测、降解组剖析等功能。发布不到5年,截止17年7月25日,Google scholar统计引用91次(不乏Nature, Sicence文章),psRobot网站统计访问量498139,独立IP数13603,实行剖析任务321001次。
注:论文的一作吴华君博士目前在哈佛做博后,完本钱软件确当地版编程;共同一作马英克博士卖力本软件的webserver开拓及掩护(兼职于易汉博,最新揭橥博文NGS根本 - 参考基因组和基因注释文件);三作正是生信宝典创始人陈同博士,卖力本软件确当地版支配;当年我参与了软件的测试事情,文末致谢部分有我的名字。
本程序紧张分为在线版和本地版,但功能不完备相同,即适宜生物学家在线剖析,又适宜生信专家本地大规模剖析。

在线版紧张功能
小RNAs前体预测:基于测序的small RNA和参考基因组,预测新的miRNAs; http://omicslab.genetics.ac.cn/psRobot/stemloop_1.php小RNAs靶位点预测:基于新创造或已经揭橥的小RNAs,预测指定物种转录本中的靶位点。 http://omicslab.genetics.ac.cn/psRobot/target_prediction_1.php网页操作方法极简便,只需上传或输入须要剖析的小RNAs或mRNA序列,选择对应物种即可,利用方法不再赘述。第一次利用点网页中的Demo看测试数据格式及输出结果,快速上手。
本地版紧张功能
本地版紧张分为四个功能模块:
psRobot_map:将miRNAs mapping到参考基因组;采取C措辞编写,虽然不支持错配,但对付small RNA该当足够了。psRobot_mir:基于测序的small RNA和参考基因组,预测新的miRNAs;psRobot_tar:预测小RNAs在转录本中的靶位点。psRobot_deg:降解组剖析,对预测靶位点的进一步实验验证。近几年揭橥的小麦的Nature,Sciences文章中small RNA剖析部分均采取此软件。而且此软件,也被很多生信大公司采取作为标准剖析方法,如华大基因、诺禾致源、易汉博等。
利用方法最新帮助文档下载 http://omicslab.genetics.ac.cn/psRobot/program/WebServer/psRobot_manual_v1.2.pdf
本文以先容本地版的安装和利用为主,软件我这个月还用过,安装利用请以本文为准,新于官方文档。本文紧张详解本地版的利用实例,并且以比较繁芜的大麦为例,采取前3个模块进行序列比对、预测新的miRNAs和靶位点的预测。
安装在Ubuntu 16.04上# 依赖软件mfold3.6安装wget http://unafold.rna.albany.edu/download/mfold-3.6.tar.gztar xvzf mfold-3.6.tar.gz cd mfold-3.6/./configuremakesudo make installnafold # it work# PsRobot软件 安装wget http://omicslab.genetics.ac.cn/psRobot/program/WebServer/psRobot_v1.2.tar.gztar xvzf psRobot_v1.2.tar.gzcd ../psRobot_v1.2sudo ./configuremakesudo make installsource /mnt/bai/public/.bashrc
安装问题参考 Linux学习 - 命令运行监测和软件安装 Linux学习-环境变量和可实行属性
原始数据格式转换和mapping
# 干净的sRNA fastq文件转换为软件哀求格式zless seq/sample.fq.gz | grep '^[AGCT]' | sort --parallel=8 | uniq -c | sed 's/ //' | awk '{print $2"\t"$1}' > seq/sample.sRNA# 多样品合并、按RPM丰度和长度选择,须要此步脚本分享教程至朋友圈并联系微信yongxinliu索要sRNA_merge.pl -i 'seq/.sRNA' -o temp/merge.sRNA -r 1 -s 18 -l 26# 转换sRNA序列为fasta格式awk '{print ">"NR"_"$$2"\n"$$1}' temp/merge.sRNA > temp/merge.fa# fasta格式转换为psRobot哀求格式awk '{print NR"_"$2,$1}' temp/merge.sRNA > temp/merge.psmap # format sRNA to psmap# 比对序列至参考基因组psRobot_map temp/merge.psmap barley.fa temp/merge.psmaping
新miRNAs的预测
# 一定要新建目录,会天生很多文件mkdir -p psRobotcd psRobot# 基于所有样品sRNA和基因组预测新miRNA,运行韶光长,建议后台运行nohup psRobot_mir -s ../temp/merge.sRNA -g ../barley.fa &bg
结果会有3个文件,如下:
Final_PreDict_miRNA_samp.StarInfo包括预测的miRNAs基本信息# 1ID_LociNumber_LociOrder_Length_Count 2miRNAs 3No.miRNA.cluster 4miRNA 5miRNASeq 6PrecursorLocation 7Precursor Sr15842_1_1_21_419 TAAGATTTGTAGGTGATTGGG 1 - - bgh_dh14_v3.0_supercontig_005464:163257:163389:+ gatttttcgatTAAGATTTGTAGGTGATTGGGtgtatgcttgcgttatgtctctaagccagagtgaatttccataaatttcaaaaagtgtgagggctagagcaacaattagtcgctgcgaagctcgttgtatt Sr47712_3_1_22_3075394 TGAAGCTGCCAGCATGATCTGA 2 Sr47287_2_1_21_1485 aggtcatgtggcagcttcatt chr4H:590940935:590941057:- ccgcaagtagaTGAAGCTGCCAGCATGATCTGAaagctatgctgcatgtcgatctcgatggtcgtctccatccagattcaagagcatggccggcaatcaggtcatgtggcagcttcattttctFinal_PreDict_miRNA.Struc包括预测的二级构造信息,如Sr20904_5_3_22_1342||91||10为样品ID,后位有数字为其上或下贱碱基的数量,即其在前体中的位置;-24.10为折叠自由能;下面的为二级构造图。Sequence 1 Structure 1Folding bases 1 to 123 of Sr20904_5_3_22_1342||91||10 dG = -24.10 10 20 30 40 50 60 aaattggattaagaagatt t c - a - -| t tta ac cattaa gtc gttgc atttct cgt tgt c tcc gct act ct \ cgg TAACG TAAGGA GCG ACA g agg tga tga ga aaaaggtt------------ T A T G T a^ c cc- aa cctaac 120 110 100 90 80 70
3. Final_PreDict_miRNA.Reads
有每个miRNAs区详细的mapping结果。
>Sr30070_6_1_19_4858 chr1H|13342638|13342720|+cggcagctgcgCTCGGCGGGGCAGCGTGCAgagggacttcgtccggcgcgctcctccgtcgagcgtggctccggtgacgcgtt 8820CTCGGCGGGGCAGCGTGCA 6 19 4858-----------CTCGGCGGGGCAGCGTGCA----------------------------------------------------- 6 19 4858-----------CTCGGCGGGGCAGCGTGCAG---------------------------------------------------- 6 20 577-----------CTCGGCGGGGCAGCGTGCAGA--------------------------------------------------- 6 21 600------------TCGGCGGGGCAGCGTGCA----------------------------------------------------- 6 18 1450------------TCGGCGGGGCAGCGTGCAGAG-------------------------------------------------- 6 21 1335
miRNAs靶基因的预测
此步须要fasta格式的miRNAs序列,可以是miRBase上揭橥已知的,也可以是上面预测的。本文以上面预测的miRNAs为例,靶基因库为物种的cDNA序列。
cd ..# 筛选新miRNAscut -f 2 Final_PreDict_miRNA_samp.StarInfo|sort|uniq| awk '{print ">"NR"\n"$0'} > predict_miRNA.fa# 进行靶位点预测nohup psRobot_tar -s predict_miRNA.fa -t temp/barely_cdna.fa -o temp/merge_miRNA_barely.gTP -p 20 &bg
输入miRNAs和cDNA,输出gTP文件可less查看,支持多线程,运行韶光长,建议后台运行。结果示例如下:
>6429_311 Score: 2.5 HORVU1Hr1G055350.18 cdna chromosome:Hv_IBSC_PGSB_v2:chr1H:405769196:405773487:-1 gene:HORVU1Hr1G055350 gene_biotype:protein_coding transcript_biotype:protein_codingQuery: 1 ACTAATGACGCATTTGTAGATGGT 24 ||||||||||||::|:||||||Sbjct: 3095 TGATTACTGCGTGGATATAGACCA 3072
降解组数据剖析
最近没做这方面的剖析,须要利用的看帮助文档就行了,写的已经非常详细了。
Reference[Wu HJ, Ma YK, Chen T, Wang M, Wang XJ. (2012) PsRobot: a web-based plant small RNA meta-analysis toolbox. Nucleic Acids Res. DOI:10.1093/nar/gks554.] (http://nar.oxfordjournals.org/content/40/W1/W22)