如何使用CIRCexplorer2识别环状RNA

本篇内容主要讲解“如何使用CIRCexplorer2识别环状RNA”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“如何使用CIRCexplorer2识别环状RNA”吧!

CIRCexplorer是一款环状RNA预测软件，专门用于预测exonic circRNA，网址如下

https://github.com/YangLab/CIRCexplorer2

环状RNA的识别包含了序列比对和环状RNA预测两步，该软件目前更新到了v2版本，相比v1版本，用法有较大变化。在v1版本中只支持tophat-fusion和STAR两款软件进行序列比对来识别junction reads,在v2版本中，扩展到了以下5种软件

1. Tophat-Fusion

2. STAR

3. BWA

4. MapSplice

5. segemehl

v1版本中所有命令封装在一个脚本中，v2版本也进行了改进，同时提供了单脚本一键化运行和分模块运行两种方式，保证了软件使用的简便性和灵活性。

该软件的安装相对而言，略显复杂，因为依赖的软件特别多，这里我直接把我在docker进行中的安装命令贴上来，供大家参考

docker run -it centosyum install -y epel-releaseyum install -y gcc gcc-c++  make zlib zlib-devel bzip2 bzip2-devel python2 python2-pip python-devel xz xz-devel unzip which ncurses-devel ncurses# CIRCexplorer2pip install circexplorer2# tophat & tophat-fusionwget http://ccb.jhu.edu/software/tophat/downloads/tophat-2.1.1.Linux_x86_64.tar.gztar xvzf tophat-2.1.1.Linux_x86_64.tar.gzcd tophat-2.1.1.Linux_x86_64cp b* c* f* g* j* long_spanning_reads map2gtf prep_reads sam* segment_juncs sra_to_solid tophat* /usr/local/bin/# cufflinkswget http://cole-trapnell-lab.github.io/cufflinks/assets/downloads/cufflinks-2.2.1.Linux_x86_64.tar.gztar xzvf cufflinks-2.2.1.Linux_x86_64.tar.gzcp * /usr/local/bin/# bedtoolswget https://github.com/arq5x/bedtools2/releases/download/v2.25.0/bedtools-2.25.0.tar.gztar -zxvf bedtools-2.25.0.tar.gzcd bedtools2makecd bincp * /usr/local/bin/# UCSCwget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/genePredToGtfwget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/gtfToGenePredwget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/bedGraphToBigWigwget http://hgdownload.soe.ucsc.edu/admin/exe/linux.x86_64/bedToBigBedchmod +x bedGraphToBigWig bedToBigBed genePredToGtf gtfToGenePredmv  bedGraphToBigWig bedToBigBed genePredToGtf gtfToGenePred /usr/local/bin/# starwget https://github.com/alexdobin/STAR/archive/2.7.0d.tar.gztar xzvf  2.7.0d.tar.gzcd STAR-2.7.0d/bincd Linux_x86_64_staticcp * /usr/local/bin/# bwawget https://sourceforge.net/projects/bio-bwa/files/bwa-0.7.17.tar.bz2tar xjvf bwa-0.7.17.tar.bz2cd bwa-0.7.17makecp bwa /usr/local/bin/# mapsplicewget http://protocols.netlab.uky.edu/~zeng/MapSplice-v2.1.7.zipunzip MapSplice-v2.1.7.zipcd MapSplice-v2.1.7make# segemehlwget https://github.com/samtools/htslib/releases/download/1.9/htslib-1.9.tar.bz2tar xjvf htslib-1.9.tar.bz2cd htslib-1.9./configuremakemake installwget http://www.bioinf.uni-leipzig.de/Software/segemehl/downloads/segemehl-0.3.4.tar.gztar xzvf segemehl-0.3.4.tar.gzcd segemehl-0.3.4export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig/:$PKG_CONFIG_PATHmakecp segemehl.x  /usr/local/bin/

相比安装，软件的使用过程就显得简单多了，该软件分为以下5个功能模块

1. Align

2. Parse

3. Annotate

4. Assemble

5. Denovo

Align用于将序列比对到参考基因组上;Parse用于从比对结果中挑选junction reads;Annotate用于预测环状RNA;Assemble用于组装环状RNA的转录本序列；Denovo根据序列组装结果，识别新的环状RNA和分析环状RNA上的可变剪切事件。具体用法如下

1. Align

虽然支持多款序列比对软件，但是由于tophat的结果更方便后续的cufflinks软件进行分析，官方推荐使用tophat来进行比对。针对单端序列的比对，代码如下

CIRCexplorer2 align \-G hg19.gtf \-i bowtie1_index \-j bowtie2_index \-f RNA_seq.fastq \> CIRCexplorer2_align.log

值得注意的是，align模块仅提供了针对单端序列使用tophat进行比对的功能，如果你是双端测序的结果或者想要使用其他软件，只能是自己手工进行比对，这里比较推荐STAR软件，速度较快，缺点就是内存消耗较大。

2. parse

parse用于解析序列比对的结果，支持多款软件，以常用的STAR为例，代码如下

CIRCexplorer2 parse \-t STAR \Chimeric.out.junction \> CIRCexplorer2_parse.log

对于其他软件的用法，具体请参考官方文档，无论是什么比对软件，该命令最终都会生成以下文件

back_spliced_junction.bed

3. annotation

这一步就是根据已知的线性转录本信息，识别环状RNA，所以需要提供参考基因组对应的注释文件，官方也提供了脚本来帮助我们下载，用法如下

fetch_ucsc.py hg19 ref hg19_ref.txt

预测环状RNA的代码如下

CIRCexplorer2 annotate \-r hg19_ref.txt \-g hg19.fa \-b back_spliced_junction.bed \-o circularRNA_known.txt \> CIRCexplorer2_annotate.log

-o参数为输出结果，内容示意如下

每列的含义如下所示

由于后续的两个模块只能处理tophat的结果，我用的是STAR测试的，所以这里就不描述其用法了。

如果你只是想要使用这个软件来预测环状RNA,那么多款序列比对软件都可以选择，但是你想要使用完整功能，则必须使用tophat来进行比对。

到此，相信大家对“如何使用CIRCexplorer2识别环状RNA”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是编程网网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！