macでインフォマティクス

macでインフォマティクス

NGS関連のインフォマティクス情報についてまとめています。

リアルタイムで 素早くONTシークエンシングのマッピング結果をモニタリングする RAMPART

 2020 7/13  誤字修正、説明の誤り修正

 

 アウトブレイク解析では時間が非常に重要である。最近のシーケンス準備の進歩により、多くの病原体ではシーケンスがボトルネックとなっている。多くの病原体のゲノムサイズが小さいため、MinION シーケンシングにより数分で洞察力のあるシーケンス データが得られる。RAMPART は、そのような病原体の MinION シーケンシングと同時に実行される。RAMPARTは、各バーコードについてゲノム カバレッジとリファレンス マッチングに関するリアルタイムの概要を提供する。

 

インストール

マニュアル通りcondaの仮想環境を作ってテストした(ubuntu18.04LTS)。

依存

Github

#condaを使う。python>=3.6
conda create -n artic-rampart -y nodejs=12
conda activate artic-rampart
conda install -y artic-network::rampart=1.1.0

#dependency
conda install -y anaconda::biopython
conda install -y -c conda-forge -c bioconda snakemake=5.10.0 #snakemake<5.11
conda install -y bioconda::minimap2=2.17

#optional (if you require RAMPART to perform demuxing)
python -m pip install git+https://github.com/artic-network/Porechop.git@v0.3.2pre

python -m pip install binlorry==1.3.0_alpha1

rampart --help

$ rampart --help

usage: rampart [-h] [-v] [--verbose] [--ports PORTS PORTS]

               [--protocol PROTOCOL] [--title TITLE]

               [--basecalledPath BASECALLEDPATH]

               [--annotatedPath ANNOTATEDPATH]

               [--referencesPath REFERENCESPATH]

               [--referencesLabel REFERENCESLABEL]

               [--barcodeNames BARCODENAMES [BARCODENAMES ...]]

               [--annotationOptions ANNOTATIONOPTIONS [ANNOTATIONOPTIONS ...]]

               [--clearAnnotated] [--simulateRealTime SIMULATEREALTIME]

               [--devClient] [--mockFailures]

               

 

RAMPART v1.1.0: Read Assignment, Mapping, and Phylogenetic Analysis in Real 

Time

 

Optional arguments:

  -h, --help            Show this help message and exit.

  -v, --version         Show program's version number and exit.

  --verbose             verbose output

  --ports PORTS PORTS   The ports to talk to the client over. First: client 

                        delivery, i.e. what localhost port to access rampart 

                        via (default: 3000). Second: socket to transfer data 

                        over (default: 3001)

  --protocol PROTOCOL   path to a directory containing protocol config files

 

Config commands:

  Override options from config files

 

  --title TITLE         experiment title

  --basecalledPath BASECALLEDPATH

                        path to basecalled FASTQ directory (default: don't 

                        annotate FASTQs)

  --annotatedPath ANNOTATEDPATH

                        path to destination directory for annotation CSVs - 

                        will be created if it doesn't exist (default: '.

                        /annotations')

  --referencesPath REFERENCESPATH

                        path to a FASTA file containing a panel of reference 

                        sequences

  --referencesLabel REFERENCESLABEL

                        the reference header field to use as a reference 

                        label (if not just the reference name)

  --barcodeNames BARCODENAMES [BARCODENAMES ...]

                        specify mapping of barcodes to sample names - e.g. 

                        'BC01=Sample1' (can have more than one barcode 

                        mapping to the same name)

  --annotationOptions ANNOTATIONOPTIONS [ANNOTATIONOPTIONS ...]

                        pass through config options to the annotation script 

                        (key=value pairs)

 

Runtime commands:

  Options to specify how RAMPART behaves

 

  --clearAnnotated      remove any annotation files present when RAMPART 

                        starts up (force re-annotation of all FASTQs)

  --simulateRealTime SIMULATEREALTIME

                        simulate real-time annotation with given delay 

                        between files (default none)

 

Development commands:

  --devClient           don't serve build (client)

  --mockFailures        stochastic failures (annotating / parsing)

 

 

 テストラン

GitHubレポジトリにエボラウイルス(EBOV)のプロトコルの例がある。これを使う。

git clone https://github.com/artic-network/rampart.git
cd rampart/example_data/20181008_1405_EBOV

中身

f:id:kazumaxneo:20200711233345p:plain

MinIONのランではfastq/passにbasecallが上手くいったfastqが追加されていくが、RAMPARTはこのfastq ファイル群を認識する。

 

バーコードとサンプル名のマッピングなど実行のためのパラメータを定義したrun_configuration.jsonファイルが認識される。(ここではファイルは揃っているが、実際のランではリファレンスゲノムも用意する必要がある=>レポジトリの例を確認)。

rampart --protocol ../../example_protocols/EBOV --clearAnnotated

--clearAnnotated      remove any annotation files present when RAMPART starts up (force re-annotation of all FASTQs)

 

localhost:3000 にアクセスする。 

f:id:kazumaxneo:20200711230256p:plain

 

クリックすると展開される。ウィルスゲノム全体のリードのカバー率。

f:id:kazumaxneo:20200711230517p:plain

 

累積

f:id:kazumaxneo:20200711235125p:plain

 

バーコードにより複数データをmultiplexing runしている場合、 バーコードごとに出力を確認できる。

JSONファイルで遺伝子ポジションを指定している場合、遺伝子ごとのシーケンス率を表示できる。

f:id:kazumaxneo:20200711235138p:plain

f:id:kazumaxneo:20200711230407p:plain

f:id:kazumaxneo:20200711230413p:plain

f:id:kazumaxneo:20200711230418p:plain

f:id:kazumaxneo:20200711230422p:plain

f:id:kazumaxneo:20200711230426p:plain

 

実際のセットアップ例はmanualを読んでください。jsonファイルを編集して使用します。

https://github.com/artic-network/rampart/blob/master/docs/setting-up.md

引用

https://github.com/artic-network/rampart