2021 10/27、20/28追記
ショートタンデムリピート拡張は、家族性筋萎縮性側索硬化症やハンチントン病をはじめとする多くの神経遺伝性疾患の原因となっている。最近では、全ゲノムやエクソームのシーケンスデータからリピートの拡大を同定する方法が複数開発されている。しかし、臨床現場ではバリアントコールを視覚的に評価する必要性が広く認識されているにもかかわらず、現在の計算ツールでは、リピート拡張を視覚的に表現する機能がない。リピート拡張は、リファレンスゲノムと比較して大きな挿入に対応し、多くのミスアラインメントや曖昧なアラインメントのリードを含むため、視覚化が困難である。
長いリピート拡張を含むゲノム領域のシーケンスデータを可視化する計算手法であるREViewerを実装した。REViewerは、ハプロタイプの配列を再構築し、断片の長さやリードカバレッジの均一性に最も適した方法でリードをハプロタイプに分配して、リードのカバレッジを生成する。新規ユーザーを対象とした適切なトレーニング教材を作成するために，STR研究に携わる12人の科学者を対象としたコンコーダンス（一致性）調査を実施した．この研究の結果をもとに、REViewer の基本的な使用方法と、信頼性の低いリピート遺伝子型コールに対応するリードパイルアップの典型的な特徴を説明したユーザーガイドを作成した。さらに、44 個の FMR1 リピート対立遺伝子の視覚的評価結果とトリプレットリピートプライミング PCR の結果を比較することで、REViewer を使用して臨床的に関連するリピートの中断を注釈できることを実証した。これらの対立遺伝子のうち38個については、視覚的評価の結果と3回繰り返しのプライミングPCRの結果が一致した。
REViewerで生成されたリードパイルアッププロットは、長いリピート拡張を含む領域のシーケンシングデータを直感的に視覚化する方法を提供する。REViewer を使用することで、リピート遺伝子型コールの品質を評価できるだけでなく、リピート配列やその周辺領域の中断やその他の不完全な部分を視覚的に検出することができる。
Githubより
REViewerは、タンデムリピートを含む領域のリードのアラインメントを視覚化するツールです。REViewerには、ExpansionHunterによって生成されたグラフでアラインされたリードを含むBAMletと、対応するバリアントカタログが必要です(REViewerは、ExpansionHunterによって生成されたリードのアラインメントを表示するように設計されている)。
REViewer: A Method for Visualizing Alignments of Short Reads in Regions Containing Long Repeat Expansions
インストール
git clone https://github.com/Illumina/REViewer.git
cd REViewer/
mkdir build; cd build
cmake ..
make -j
cd install/bin/
> ./REViewer
Program options:
--help Print help message
--version Print version number
--reads arg BAMlet generated by ExpansionHunter
--vcf arg VCF file generated by ExpansionHunter
--reference arg FASTA file with reference genome
--catalog arg Variant catalog
--locus arg Locus to analyze (or a list of
comma-separated loci)
--region-extension-length arg (=1000) Length of flanking region (must match
corresponding ExpansionHunter setting)
--output-phasing-info Output results of the haplotype
estimation algorithm
--output-prefix arg Prefix for the output files
実行方法
ExpansionHunterで得られたBAMletファイル(.bam)とVCFファイル、locus（variant_catalog.jsonを参照）を指定する。
REViewer --reads expansionHunter_realigned.bam --vcf expansionHunter.vcf --reference hg19.fasta --output-prefix output --catalog ExpansionHunter/variant_catalog/hg19/variant_catalog.json --locus AFF2
出力例（遺伝子は適当に選んだ）
ExpansionHunterで得られたBAMletファイル(.bam)はsortしないと使えなかった。
引用
REViewer: Haplotype-resolved visualization of read alignments in and around tandem repeats
Egor Dolzhenko, Ben Weisburd, Kristina Ibanez Garikano, Indhu Shree Rajan Babu, Mark F Bennett, Kimberley Billingsley, Ashley Carroll, Matt C. Danzi, Viraj Deshpande, Jinhui Ding, Sarah Fazal, Andreas Halman, Bharati Jadhav, Yunjiang Qiu, Phillip Richmond, Konrad Scheffler, Joke J.F.A van Vugt, Ramona R.A.J. Zwamborn, Genomics England Research Consortium, Samuel S. Chong, Jan M. Friedman, Arianna Tucci, Heidi L. Rehm, Michael A Eberle
bioRxiv, Posted October 21, 2021
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