利用VCF文件构建系统发育树

2024-07-02 00:28| 来源: 网络整理| 查看: 265

导读

本文将介绍三种使用VCF文件，构建系统发育树的方法，包括程序的安装，使用，已及系统发育树的可视化与美化。

1. VCF2Dis

VCF2Dis[1]是一种新的简单高效的软件，用于计算基于VCF格式的距离矩阵

1.1. 安装代码语言：javascript复制# 下载 wget -c https://github.com/hewm2008/VCF2Dis/archive/v1.47.tar.gz # 解压 tar -zxvf v1.47.tar.gz # 进入程序目录 cd VCF2Dis # 编译 make ; make clean # 测试运行 ./bin/VCF2Dis 1.2. 距离矩阵利用VCF2Dis生成距离矩阵代码语言：javascript复制VCF2Dis -i test.vcf -o test.mat 1.3. mat2nwk文件转换

FastMe2.0

上传距离矩阵到在线网站, FastMe2.0[2]。上传以后，选择Data type为Distance matrix。然后根据自己的需要进行配置，最后填入任务名称和Email来获取结果通知。

结果下载

点击下载结果

结果下载

结果文件是一个压缩文件，里面包含：

一个.nwk文件用于进化树可视化

结果文件

stats.txt

记录了文件转换过程中，选择的参数

stdout.txt

转换过程中的日志文件，记录了程序的运行过程

1.4. iTOL美化

十分推荐利用iTOL对进化树进行美化，该程序是网页版，配置简单，结果十分漂亮。

导入iTOL[3]美化

iTOL

2. Phylip

PHYLIP[4]是用于推断系统发育的免费程序包。

2.1. 安装源码编译安装代码语言：javascript复制# 下载PHYLIP wget -c http://evolution.gs.washington.edu/phylip/download/phylip-3.697.tar.gz # 解包 tar zxf phylip-3.697.tar.gz # 进入程序文件夹 cd phylip-3.695/src/ # 复制文件 cp Makefile.unx Makefile # 编译 make install # 可能需要sudo 权限 conda安装代码语言：javascript复制# 新建phylip环境，并安装phylip conda create -n phylip -c bioconda phylip -y 2.2. 格式转换转换脚本下载代码语言：javascript复制# 下载 wget -c https://github.com/edgardomortiz/vcf2phylip/archive/refs/tags/v2.8.zip # 解压 unzip v2.8.zip 转换为PHYLIP matrix代码语言：javascript复制python vcf2phylip.py -i test.vcf # PHYLIP matrix是默认格式，不同输出格式，见下参数 # -f FASTA matrix # -n NEXUS matrix # -b binary NEXUS matrix

注意：test.vcf中的样本名一定要少于10个字符，否则会报错

2.3. 建树构建配置文件seqboot.par代码语言：javascript复制test.phy # 本程序的输入文件 R # 选择bootstrap 100 # 设置bootstrap的值，即重复的replicate的数目，通常使用1000或者100，注意此处设定好后，后续两步的M值也为1000或者100 Y # yes确认以上设定的参数 9 # 设定随机参数，输入奇数值。 dnadist.par代码语言：javascript复制seqboot.out # 本程序的输入文件 T # 选择设定Transition/transversion的比值 2.3628 # 比值大小 M #修改M值 D # 修改M值 100 # 设定M值大小 2 # 将软件运行情况显示出来 Y # 确认以上设定的参数 neighbor.par代码语言：javascript复制dnadist.out # 本程序的输入文件 M 100 # 设定M值大小 9 # 设定随机数，输入奇数值 Y # 确认以上设定的参数 consense.par代码语言：javascript复制nei.tree #本程序的输入文件 Y #确认以上设定的参数 phylip建树代码语言：javascript复制# 在 phylip 文件夹下，依次运行下面的命令 # seqboot ./exe/seqboot < ./seqboot.par && mv ./outfile ./seqboot.out # dnadist ./exe/dnadist < ./dnadist.par && mv ./outfile ./dnadist.out # neighbor ./exe/neighbor < ./neighbor.par && mv ./outfile ./nei.out && mv ./outtree ./nei.tree # consense ./exe/consense < ./consense.par && mv ./outfile ./cons.out && mv ./outtree ./constree 3. IQ-tree

IQ-tree[5]的建树方法与phylip类似，只是最后一步不一样，同样需要先转换文件格式为：phy（格式转换见2.2）。

3.1. 安装利用conda安装代码语言：javascript复制# 新建iq-tree环境并安装iqtree conda create -n iqtree -c bioconda iqtree -y 3.2. 建树IQ-tree 建树（简单）代码语言：javascript复制iqtree -s test.phy

替代模型选择与详细的分支评估，见http://www.iqtree.org/中说明

参考资料

[1]

VCF2Dis: https://github.com/BGI-shenzhen/VCF2Dis

[2]

FastMe2.0: http://www.atgc-montpellier.fr/fastme/

[3]

iTOL: https://itol.embl.de/

[4]

PHYLIP 是用于推断系统发育的免费程序包。: https://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html

[5]

IQ-TREE: http://www.iqtree.org/

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