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。

eukaryotesのアノテーションパイプライン BRAKER2

2020 8/14 補足追記

2020 8/15  補足追記

 

 遺伝子予測の完全自動化は、次世代シーケンシングの出現以来、バイオインフォマティクスの重要な課題となっている。真核生物ゲノムアノテーションパイプラインBRAKER1では、自己学習型のGeneMark ETとAUGUSTUSを組み合わせて、トランスクリプトームデータをサポートした遺伝子座標(genes coordinates)を生成していた。ここでは、GeneMark EP+とAUGUSTUSによる外部からのタンパク質配列のゲノムアラインメントをサポートしたパイプラインBRAKER2を紹介する。このパイプラインの開発において課題となったのは、相同性はあるが進化的に遠いタンパク質から、タンパク質をコードするエクソン境界の位置を信頼できるヒントを生成することであった。同等の条件で、BRAKER2の遺伝子予測精度は、他のゲノムアノテーションパイプラインであるMAKER2よりも高いことが示された。また、大量のトランスクリプトデータに支えられたBRAKER1と比較して、タンパク質データベースの参照種との進化距離が小さい場合には、BRAKER2の方がより良い遺伝子予測精度が得られることが示された。また、その結果、BRAKER2は真核生物ゲノムの構造アノテーションを高速かつ正確に行うことができることが示された。

 

下に引用したMethods in Molecular Biologyの論文ではbrakerを使う流れがコマンドも含めて詳細に記述されています。確認して下さい。

 

インストール

dockerhubで公開されているイメージを使ってテストした。

Github

#condaで導入可能(試してません)
#bioconda(link) (v1は別link)
conda create -n braker2 -y
conda activate braker2
conda install -c bioconda braker2 -y

 

ここでは公開されているdockerイメージを使う。nanozooさんが公開しているイメージを選んだ。

docker pull nanozoo/braker2
docker run -it nanozoo/braker2

#cdbfastaがないので入れる(condaでも入る)。
apt update && apt-get install cdbfasta

#cpanmを使ってperl libraryを導入,makeも入れる
apt update && apt install make cpanminus
cpanm YAML Hash::Merge Logger::Simple Parallel::ForkManager MCE::Mutex Thread::Queue threads

#GeneMarkはライセンスの関係でHPより直接ダウンロードする必要がある (link)。プログラム本体とキーをダウンロードして、
cd GeneMark_dir
#Install the key
zcat gm_key_64.gz ~/.gm_key
#test run
bash check_install.bash
#パスを通す
export GENEMARK_PATH=/your_path_to_GeneMark-ET/

#diamond
conda install -c bioconda -y diamond

#以下のperlライブラリも入れた
cpanm Exception/Class.pm Object::InsideOut Clone::Choose Class::Data::Inheritable Devel::StackTrace Moo::Role Module::Runtime List::MoreUtils

braker.pl -v  #version 2.1.4

# braker.pl -v

Option v is ambiguous (verbosity, version)

Use of uninitialized value $epath in concatenation (.) or string at /opt/conda/bin/braker.pl line 1986.

#**********************************************************************************

#                               BRAKER CONFIGURATION                               

#**********************************************************************************

# BRAKER CALL: /opt/conda/bin/braker.pl -v

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: braker.pl version 2.1.4

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: Configuring of BRAKER for using external tools...

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: Found environment variable $AUGUSTUS_CONFIG_PATH. Setting $AUGUSTUS_CONFIG_PATH to /opt/conda/config/

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: Found environment variable $AUGUSTUS_BIN_PATH. Setting $AUGUSTUS_BIN_PATH to /opt/conda/bin/

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: Found environment variable $AUGUSTUS_SCRIPTS_PATH. Setting $AUGUSTUS_SCRIPTS_PATH to /opt/conda/bin/

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: Did not find environment variable $GENEMARK_PATH  (either variable does not exist, or the path given in variable does not exist). Will try to set this variable in a different way, later.

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: Trying to guess $GENEMARK_PATH from location of gmes_petap.pl executable that is available in your $PATH

#*********

# WARNING: Guessing the location of $GENEMARK_PATH failed.  is not a directory!

#*********

# Thu Aug 13 06:07:03 2020: ERROR: in file /opt/conda/bin/braker.pl at line 2015

$GENEMARK_PATH not set!

There are 3 alternative ways to set this variable for

braker.pl:

   a) provide command-line argument --GENEMARK_PATH=/your/path

   b) use an existing environment variable $GENEMARK_PATH

      for setting the environment variable, run

           export GENEMARK_PATH=/your/path

      in your shell. You may append this to your .bashrc or 

      .profile file in order to make the variable available to

      all your bash sessions.

   c) braker.pl can try guessing the location of 

      $GENEMARK_PATH from the location of a gmes_petap.pl

      executable that is available in your $PATH variable.

      If you try to rely on this option, you can check by

      typing

           which gmes_petap.pl

      in your shell, whether there is a bamtools executable in

      your $PATH

braker.pl

# braker.pl 

 

braker.pl     Pipeline for predicting genes with GeneMark-ET and AUGUSTUS with

            RNA-Seq

 

SYNOPSIS

 

braker.pl [OPTIONS] --genome=genome.fa --bam=rnaseq.bam

 

INPUT FILE OPTIONS

 

--genome=genome.fa                  fasta file with DNA sequences

--bam=rnaseq.bam                    bam file with spliced alignments from

                                    RNA-Seq

--hints=hints.gff                   Alternatively to calling braker.pl with a

                                    bam file, it is possible to call it with a

                                    file that contains introns extracted from

                                    RNA-Seq (or other data) in gff format.

                                    This flag also allows the usage of hints

                                    from additional extrinsic sources for gene

                                    prediction with AUGUSTUS. To consider such

                                    additional extrinsic information, you need

                                    to use the flag --extrinsicCfgFiles to

                                    specify parameters for all sources in the

                                    hints file (including the source "E" for

                                    intron hints from RNA-Seq).

--prot_seq=prot.fa                  A protein sequence file in multiple fasta

                                    format. This file will be used to generate

                                    protein hints for AUGUSTUS by running one

                                    of the three alignment tools Exonerate

                                    (--prg=exonerate), Spaln (--prg=spaln) or

                                    GenomeThreader (--prg=gth). Default is

                                    GenomeThreader if the tool is not

                                    specified.  Currently, hints from protein

                                    sequences are only used in the prediction

                                    step with AUGUSTUS.

--prot_aln=prot.aln                 Alignment file generated from aligning

                                    protein sequences against the genome with

                                    either Exonerate (--prg=exonerate), or

                                    Spaln (--prg=spaln), or GenomeThreader

                                    (--prg=gth).

                                    To prepare alignment file, run Spaln2 with

                                    the following command:

                                    spaln -O0 ... > spalnfile

                                    To prepare alignment file, run Exonerate

                                    with the following command:

                                    exonerate --model protein2genome \

                                        --showtargetgff T ... > exfile

                                    To prepare alignment file, run

                                    GenomeThreader with the following command:

                                    gth -genomic genome.fa  -protein \

                                        protein.fa -gff3out \

                                        -skipalignmentout ... -o gthfile

                                    A valid option prg=... must be specified

                                    in combination with --prot_aln. Generating

                                    tool will not be guessed.

                                    Currently, hints from protein alignment

                                    files are only used in the prediction step

                                    with AUGUSTUS.

--AUGUSTUS_ab_initio                output ab initio predictions by AUGUSTUS

                                    in addition to predictions with hints by

                                    AUGUSTUS

 

FREQUENTLY USED OPTIONS

 

--species=sname                     Species name. Existing species will not be

                                    overwritten. Uses Sp_1 etc., if no species

                                    is assigned

--softmasking                       Softmasking option for soft masked genome

                                    files. (Disabled by default.)

--esmode                            Run GeneMark-ES (genome sequence only) and 

                                    train AUGUSTUS on long genes predicted by 

                                    GeneMark-ES. Final predictions are ab initio

--epmode                            Run GeneMark-EP with intron hints provided

                                    from protein data. This mode is not 

                                    comptabile with using the aligners

                                    GenomeThreader, Exonerate and Spaln within

                                    braker.pl because etpmode and epmode require

                                    a large database of proteins and such

                                    mapping should be done outside of braker.pl 

                                    e.g. on a cluster.

--etpmode                           Run GeneMark-ETP with hints provided from

                                    proteins and RNA-Seq data. This mode is not

                                    compatible with using the aligners

                                    GenomeThreader, Exonerate and Spaln within

                                    braker.pl because etpmode and epmode require

                                    a large database of proteins and such

                                    mapping should be done outside of braker.pl 

                                    e.g. on a cluster.

--gff3                              Output in GFF3 format (default is gtf

                                    format)

--cores                             Specifies the maximum number of cores that

                                    can be used during computation. Be aware:

                                    optimize_augustus.pl will use max. 8

                                    cores; augustus will use max. nContigs in

                                    --genome=file cores.

--workingdir=/path/to/wd/           Set path to working directory. In the

                                    working directory results and temporary

                                    files are stored

--nice                              Execute all system calls within braker.pl

                                    and its submodules with bash "nice"

                                    (default nice value)

 

--alternatives-from-evidence=true   Output alternative transcripts based on

                                    explicit evidence from hints (default is

                                    true).

--crf                               Execute CRF training for AUGUSTUS;

                                    resulting parameters are only kept for

                                    final predictions if they show higher

                                    accuracy than HMM parameters.

--keepCrf                           keep CRF parameters even if they are not

                                    better than HMM parameters

--UTR=on                            create UTR training examples from RNA-Seq

                                    coverage data; requires options

                                    --bam=rnaseq.bam and --softmasking.

                                    Alternatively, if UTR parameters already

                                    exist, training step will be skipped and

                                    those pre-existing parameters are used.

--prg=gth|exonerate|spaln           Alignment tool gth (GenomeThreader),

                                    exonerate (Exonerate) or Spaln2

                                    (spaln) that will be used to generate

                                    protein alignments that will be the

                                    basis for hints generation for gene

                                    prediction with AUGUSTUS (if specified

                                    in combination with --prot_seq) or that

                                    was used to externally generate an

                                    alignment file with the commands listed in

                                    description of --prot_aln (if used in

                                    combination with --prot_aln).

--gth2traingenes                    Generate training gene structures for

                                    AUGUSTUS from GenomeThreader alignments.

                                    (These genes can either be used for

                                    training AUGUSTUS alone with

                                    --trainFromGth; or in addition to

                                    GeneMark-ET training genes if also a

                                    bam-file is supplied.)

--trainFromGth                      No GeneMark-Training, train AUGUSTUS from

                                    GenomeThreader alignments

--makehub                           Create track data hub with make_hub.py 

                                    for visualizing BRAKER results with the

                                    UCSC GenomeBrowser

--email                             E-mail address for creating track data hub

--version                           Print version number of braker.pl

--help                              Print this help message

 

CONFIGURATION OPTIONS (TOOLS CALLED BY BRAKER)

 

--AUGUSTUS_CONFIG_PATH=/path/       Set path to config directory of AUGUSTUS

                                    (if not specified as environment

                                    variable). BRAKER1 will assume that the

                                    directories ../bin and ../scripts of

                                    AUGUSTUS are located relative to the

                                    AUGUSTUS_CONFIG_PATH. If this is not the

                                    case, please specify AUGUSTUS_BIN_PATH

                                    (and AUGUSTUS_SCRIPTS_PATH if required).

                                    The braker.pl commandline argument

                                    --AUGUSTUS_CONFIG_PATH has higher priority

                                    than the environment variable with the

                                    same name.

--AUGUSTUS_BIN_PATH=/path/          Set path to the AUGUSTUS directory that

                                    contains binaries, i.e. augustus and

                                    etraining. This variable must only be set

                                    if AUGUSTUS_CONFIG_PATH does not have

                                    ../bin and ../scripts of AUGUSTUS relative

                                     to its location i.e. for global AUGUSTUS

                                    installations. BRAKER1 will assume that

                                    the directory ../scripts of AUGUSTUS is

                                    located relative to the AUGUSTUS_BIN_PATH.

                                    If this is not the case, please specify

                                    --AUGUSTUS_SCRIPTS_PATH.

--AUGUSTUS_SCRIPTS_PATH=/path/      Set path to AUGUSTUS directory that

                                    contains scripts, i.e. splitMfasta.pl.

                                    This variable must only be set if

                                    AUGUSTUS_CONFIG_PATH or AUGUSTUS_BIN_PATH

                                    do not contains the ../scripts directory

                                    of AUGUSTUS relative to their location,

                                    i.e. for special cases of a global

                                    AUGUSTUS installation.

--BAMTOOLS_PATH=/path/to/           Set path to bamtools (if not specified as

                                    environment BAMTOOLS_PATH variable). Has

                                    higher priority than the environment

                                    variable.

--GENEMARK_PATH=/path/to/           Set path to GeneMark-ET (if not specified

                                    as environment GENEMARK_PATH variable).

                                    Has higher priority than environment

                                    variable.

--SAMTOOLS_PATH=/path/to/           Optionally set path to samtools (if not

                                    specified as environment SAMTOOLS_PATH

                                    variable) to fix BAM files automatically,

                                    if necessary. Has higher priority than

                                    environment variable.

--ALIGNMENT_TOOL_PATH=/path/to/tool Set path to alignment tool

                                    (GenomeThreader, Spaln, or Exonerate) if

                                    not specified as environment

                                    ALIGNMENT_TOOL_PATH variable. Has higher

                                    priority than environment variable.

--DIAMOND_PATH=/path/to/diamond     Set path to diamond, this is an alternative

                                    to NCIB blast; you only need to specify one 

                                    out of DIAMOND_PATH or BLAST_PATH, not both.

                                    DIAMOND is a lot faster that BLAST and yields 

                                    highly similar results for BRAKER.

--BLAST_PATH=/path/to/blastall      Set path to NCBI blastall and formatdb

                                    executables if not specified as

                                    environment variable. Has higher priority

                                    than environment variable.

--PYTHON3_PATH=/path/to             Set path to python3 executable (if not 

                                    specified as envirnonment variable and if

                                    executable is not in your $PATH).

--MAKEHUB_PATH=/path/to             Set path to make_hub.py (if option --makehub

                                    is used).

--CDBTOOLS_PATH=/path/to            cdbfasta/cdbyank are required for running

                                    fix_in_frame_stop_codon_genes.py. Usage of

                                    that script can be skipped with option 

                                    '--skip_fixing_broken_genes'.

 

 

EXPERT OPTIONS

 

--augustus_args="--some_arg=bla"    One or several command line arguments to

                                    be passed to AUGUSTUS, if several

                                    arguments are given, separated by

                                    whitespace, i.e.

                                    "--first_arg=sth --second_arg=sth".

--overwrite                         Overwrite existing files (except for

                                    species parameter files)

--skipGeneMark-ES                   Skip GeneMark-ES and use provided

                                    GeneMark-ES output (e.g. provided with 

                                    --geneMarkGtf=genemark.gtf)

--skipGeneMark-ET                   Skip GeneMark-ET and use provided

                                    GeneMark-ET output (e.g. provided with 

                                    --geneMarkGtf=genemark.gtf)

--skipGeneMark-EP                   Skip GeneMark-EP and use provided

                                    GeneMark-EP output (e.g. provided with

                                    --geneMarkGtf=genemark.gtf)

--skipGeneMark-ETP                  Skip GeneMark-ETP and use provided

                                    GeneMark-ETP output (e.g. provided with

                                    --geneMarkGtf=genemark.gtf)

--geneMarkGtf=file.gtf              If skipGeneMark-ET is used, braker will by

                                    default look in the working directory in

                                    folder GeneMarkET for an already existing

                                    gtf file. Instead, you may provide such a

                                    file from another location. If geneMarkGtf

                                    option is set, skipGeneMark-ES/ET/EP/ETP is

                                    automatically also set.

--rounds                            The number of optimization rounds used in

                                    optimize_augustus.pl (default 5)

--skipAllTraining                   Skip GeneMark-EX (training and

                                    prediction), skip AUGUSTUS training, only

                                    runs AUGUSTUS with pre-trained and already

                                    existing parameters (not recommended).

                                    Hints from input are still generated.

                                    This option automatically sets

                                    --useexisting to true.

--useexisting                       Use the present config and parameter files

                                    if they exist for 'species'

--filterOutShort                    It may happen that a "good" training gene,

                                    i.e. one that has intron support from

                                    RNA-Seq in all introns predicted by

                                    GeneMark, is in fact too short. This flag

                                    will discard such genes that have

                                    supported introns and a neighboring

                                    RNA-Seq supported intron upstream of the

                                    start codon within the range of the

                                    maximum CDS size of that gene and with a

                                    multiplicity that is at least as high as

                                    20% of the average intron multiplicity of

                                    that gene.

--skipOptimize                      Skip optimize parameter step (not

                                    recommended).

--skipGetAnnoFromFasta              Skip calling the python3 script

                                    getAnnoFastaFromJoingenes.py from the

                                    AUGUSTUS tool suite. This script requires

                                    python3, biopython and re (regular 

                                    expressions) to be installed. It produces

                                    coding sequence and protein FASTA files 

                                    from AUGUSTUS gene predictions and provides

                                    information about genes with in-frame stop 

                                    codons. If you enable this flag, these files 

                                    will not be produced and python3 and 

                                    the required modules will not be necessary

                                    for running braker.pl.

--skip_fixing_broken_genes          If you do not have python3, you can choose

                                    to skip the fixing of stop codon including

                                    genes (not recommended).

--fungus                            GeneMark-ET option: run algorithm with

                                    branch point model (most useful for fungal

                                    genomes)

--rnaseq2utr_args=params            Expert option: pass alternative parameters

                                    to rnaseq2utr as string, default parameters:

                                    -r 76 -v 100 -n 15 -i 0.7 -m 0.3 -w 70 

                                    -c 100 -p 0.5 

--eval=reference.gtf                Reference set to evaluate predictions

                                    against (using the eval package)

--AUGUSTUS_hints_preds=s            File with AUGUSTUS hints predictions; will

                                    use this file as basis for UTR training;

                                    only UTR training and prediction is

                                    performed if this option is given.

--flanking_DNA=n                    Size of flanking region, must only be

                                    specified if --AUGUSTUS_hints_preds is given

                                    (for UTR training in a separate braker.pl 

                                    run that builds on top of an existing run)

--verbosity=n                       0 -> run braker.pl quiet (no log)

                                    1 -> only log warnings

                                    2 -> also log configuration

                                    3 -> log all major steps

                                    4 -> very verbose, log also small steps

--downsampling_lambda=d             The distribution of introns in training

                                    gene structures generated by GeneMark-EX

                                    has a huge weight on single-exon and

                                    few-exon genes. Specifying the lambda

                                    parameter of a poisson distribution will

                                    make braker call a script for downsampling

                                    of training gene structures according to

                                    their number of introns distribution, i.e.

                                    genes with none or few exons will be

                                    downsampled, genes with many exons will be

                                    kept. Default value is 2. 

                                    If you want to avoid downsampling, you have 

                                    to specify 0. 

--checkSoftware                     Only check whether all required software

                                    is installed, no execution of BRAKER

--nocleanup                         Skip deletion of all files that are typically not 

                                    used in an annotation project after 

                                    running braker.pl. (For tracking any 

                                    problems with a braker.pl run, you 

                                    might want to keep these files, therefore

                                    nocleanup can be activated.)

 

 

DEVELOPMENT OPTIONS (PROBABLY STILL DYSFUNCTIONAL)

 

--splice_sites=patterns             list of splice site patterns for UTR

                                    prediction; default: GTAG, extend like this:

                                    --splice_sites=GTAG,ATAC,...

                                    this option only affects UTR training

                                    example generation, not gene prediction

                                    by AUGUSTUS

--extrinsicCfgFiles=file1,file2,... Depending on the mode in which braker.pl

                                    is executed, it may require one ore several

                                    extrinsicCfgFiles. Don't use this option

                                    unless you know what you are doing!

--stranded=+,-,+,-,...              If UTRs are trained, i.e.~strand-specific

                                    bam-files are supplied and coverage 

                                    information is extracted for gene prediction, 

                                    create stranded ep hints. The order of 

                                    strand specifications must correspond to the

                                    order of bam files. Possible values are

                                    +, -, .

                                    If stranded data is provided, ONLY coverage

                                    data from the stranded data is used to 

                                    generate UTR examples! Coverage data from 

                                    unstranded data is used in the prediction

                                    step, only.

                                    The stranded label is applied to coverage

                                    data, only. Intron hints are generated

                                    from all libraries treated as "unstranded"

                                    (because splice site filtering eliminates

                                    intron hints from the wrong strand, anyway).

--optCfgFile=ppx.cfg                Optional custom config file for AUGUSTUS

                                    for running PPX (currently not

                                    implemented)

--grass                             Switch this flag on if you are using braker.pl 

                                    for predicting genes in grasses with 

                                    GeneMark-ES/ET. The flag will enable

                                    GeneMark-ES/ET to handle GC-heterogenicity

                                    within genes more properly.

                                    NOTHING IMPLEMENTED FOR GRASS YET!

--transmasked_fasta=file.fa         Transmasked genome FASTA file for GeneMark

                                    (to be used instead of the regular genome

                                    FASTA file).  

--min_contig=INT                    Minimal contig length for GeneMark, could

                                    for example be set to 10000 if transmasked_fasta

                                    option is used because transmasking might

                                    introduce many very short contigs.

--translation_table=INT             Change translation table from non-standard

                                    to something else. 

                                    DOES NOT WORK YET BECAUSE BRAKER DOESNT

                                    SWITCH TRANSLATION TABLE FOR GENEMARK-EX, YET!

 

 

DESCRIPTION

 

Example:

 

 

braker.pl [OPTIONS] --genome=genome.fa --species=speciesname \

    --bam=accepted_hits.bam

braker.pl [OPTIONS] --genome=genome.fa --species=speciesname \

    --hints=rnaseq.gff

 

To run with protein data from remote species and GeneMark-EP:

 

braker.pl [OPTIONS] --genome=genome.fa --hints=proteinintrons.gff --epmode=1

 

To run with protein data from a very closely related species:

 

braker.pl [OPTIONS] --genome=genome.fa --prot_seq=proteins.fa --prg=gth \

    --gth2traingenes --trainFromGth

 

 

 

テストラン

git clone https://github.com/Gaius-Augustus/BRAKER.git
cd BRAKER/example/
wget http://topaz.gatech.edu/GeneMark/Braker/RNAseq.bam

f:id:kazumaxneo:20200813165357p:plain

brakerを実行する。

#Testing BRAKER with proteins of close homoogy and RNA-Seq data
braker.pl --genome genome.fa --bam RNAseq.bam --softmasking --cores 8

#Testing BRAKER with pre-trained parameters
braker.pl --genome=genome.fa --bam RNAseq.bam --species=arabidopsis \
--skipAllTraining --softmasking --cores 8

#Testing BRAKER with genome sequence
braker.pl --genome=genome.fa --esmode --softmasking --cores 8

#Testing BRAKER with proteins of close homology
braker.pl --genome genome.fa --prot_seq proteins.fa --prg gth \
--trainFromGth --softmasking --cores 8
  • --genome     fasta file with DNA sequences
  • --bam    bam file with spliced alignments from RNA-Seq
  • --softmasking    Softmasking option for soft masked genome files. (Disabled by default.)
  • --cores    Specifies the maximum number of cores that can be used during computation. Be aware: optimize_augustus.pl will use max. 8 cores; augustus will use max. nContigs in --genome=file cores.

ls /opt/conda/config//species/

f:id:kazumaxneo:20200813184848p:plain

ls -lh /opt/conda/config//species/arabidopsis/

f:id:kazumaxneo:20200813184954p:plain

 

  

実行方法

genomeとbamファイルを指定する。

braker.pl --species=yourSpecies --genome=genome.fasta \
--bam=file1.bam,file2.bam --cores 8

#リピートがソフトマスクされているゲノム(リピート配列が小文字に置き換えられている)
braker.pl --species=yourSpecies --genome=genome.fasta \
--bam=file.bam --softmasking --UTR=on --cores 8
  • --softmasking    Softmasking option for soft masked genome files. (Disabled by default.)
  • --UTR=on    create UTR training examples from RNA-Seq coverage data; requires options --bam=rnaseq.bam and --softmasking.  Alternatively, if UTR parameters already exist, training step will be skipped and  those pre-existing parameters are used.

UTR parametersをつけるときはStranded RNA-Seqかどうかも重要になる。詳しくはGithub参照。

 

すでにbamや他のソースからgtfを得ている場合、hintフラグを立ててgtfファイルを指定する。

braker.pl --species=yourSpecies --genome=genome.fasta \
--hints=hints1.gff,hints2.gff --cores 8

 

RNA seqなどの信頼性の高いエビデンスが利用できない場合、近縁なモデル生物のprotein情報を使用する。

braker.pl --genome=genome.fa --prot_seq=proteins.fa --softmasking --cores 8

 

コメント

brakerは他のアノテーションツールをラップして動かしているので、brakerのコードがおかしくなくても、動かしているツールの問題でランが失敗することがあります。brakerのログを読んでも解決しない場合、brakerの別のパイプライン、例えば--esmodeを動かしてジョブがうまくいくかも検討してみてください。過去のissueには、ランが失敗するが必ずしもbrakerの問題ではないケースが報告されています。

引用

BRAKER2: Automatic Eukaryotic Genome Annotation with GeneMark-EP+ and AUGUSTUS Supported by a Protein Database

Tomas Bruna, Katharina Hoff, Mario Stanke, Alexandre Lomsadze, Mark Borodovsky

bioRxiv, Posted August 11, 2020

 

Whole-Genome Annotation with BRAKER
Katharina Hoff, Alexandre Lomsadze, Mark Borodovsky, Mario Stanke

Methods Mol Biol. 2019;1962:65-95

 

 

補足

GeneMarkは最新版とキーを両方ダウンロードし、キーと合わせて使うこと。GeneMarkのランを検証するには、例えばダウンロードしたperl gmes_linux_64の外でテストランする。

perl gmes_linux_64/gmes_petap.pl --sequence BRAKER/example/genome.fa --ES --cores 8 --max_intron 100 --min_gene_in_predict 100

エラーが起きるならperlのライブラリが配列@INCに含まれるパスに存在しない可能性がある。perlモジュールはcpanm(apt-getで導入できる)を使ってインストールすれば楽。

cpanmはーLでモジュールの導入パスを指定できる。このとき、ーLで指定したディレクトリのさらにサブディレクトリであるlib/perlに実際には入る。例えば@INCに/root/perl5/lib/perl5/が含まれ、ここにcpanmでperlモジュールをインストールしたいなら、ーLを”-L /root/perl5”と指定する。 Hash::Mergeの導入なら、

$ cpanm -L /root/perl5 Hash::Merge

と打つ。これで/root/perl5/lib/perl5/にHash/ができ、中にMerge.pmがビルドされモジュールが見えるようになる(ビルドにはmakeが必要)。

 

注:cpanminus実行前に環境変数$PERL5LIBを見てパスが指定されていないなら追加する。

$ echo $PERL5LIB

$PERL5LIBにパスがない。ここでは/root/perl5/lib/perl5を追加
export PERL5LIB=$HOME/perl5/lib/perl5/:$PERL5LIB;

=>cpanminusを実行

 

追記1

cpanminusなどを使ったperlモジュールのコンパイルに失敗するならgccを入れる(linux)。

$ conda install -c conda-forge/label/gcc7 gxx_linux-64

 

追記2

ここではv2.1.4のdockerイメージを使っているが、2020 8/15現在は2.1.5が最新なので以下のnanozooさんのdockerfileを書き換えて実行してもいい。太字が追加・修正した部分になる。

 

FROM continuumio/miniconda3
ENV VERSION 2.1.5

RUN apt update && apt install -y procps && apt-get clean  make cdbfasta && rm -rf /var/lib/apt/lists/* /tmp/* /var/tmp/*

RUN conda config --add channels conda-forge && \
conda config --add channels bioconda && \
conda config --add channels default

RUN conda install braker2=$VERSION

RUN conda install -c conda-forge/label/gcc7 gcc7 gxx_linux-64 && conda clean --all

 

Dockerfileとして保存してビルドする。

$ sudo docker build -t braker2 .

この後、イメージを立ち上げてGeneMarkと足りないperlモジュールを入れる。

 

関連