说到deeptools，大家很容易想到ChIP。deeptools集美貌与才华 是表观分析的深海利器。关于deeptools的应用，其中最为经典的就是plotHeatmap和plotProfiles（如下图）。几乎每个经典的表观文章都能找到他们的身影。
经典的用法主要是研究某种组蛋白或者转录因子是不是在TSS区域富集（如下图）。
但殊不知deeptools不仅仅是查看组蛋白或者转录因子在基因区域的修饰，还能为三维基因组理论奠定基础添砖加瓦，例如EP_loop（enhancer_promoter构成的loop）的CTCF以及蛋白修饰情况（如下图）：
例如，TAD边界以及ABcompartment两端的组蛋白修饰情况（如下图）：
说到这里，小编的手机响了，收到 一条信息～～
Hi～～fan，原来deeptools还可以用作HiC多组学分析呀，那我想拿TAD边界的组蛋白修饰和AB compartment组蛋白修饰练练手，我具体该怎么做呢？
哈哈，别急，容我一一道来～～
首先看图～～
TAD边界这幅图呢，主要是以一个点为中心，而ABcompart这幅图则是有两个中心点border1，border2（箭头所指）
这就涉及deeptools的computeMatrix两种模式（如下图）：
deeptools computeMatrix模块可以计算每个基因区域的结合得分，生成中间文件用以给plotHeatmap和plotProfiles作图。
reference-point mode则是给定一个bed file，以某个点为中心开始统计信号（如TSS/TES/center）。
来举个'🌰'：
首先，整理一下TAD边界的bed文件boundaries.bed
其次，第二步通过以下命令将bam转换成bigwig：
bamCoverage --bam CTCF.bam -o CTCF.bw
--binSize 10
--numberOfProcessors 4
--normalizeUsingRPKM
--extendReads
之后，第三步利用reference-point 计算以这个点为中心上下游500k范围内以10k为窗口计算每个窗口CHIP的信号强度：
computeMatrix reference-point --referencePoint center
-b 500000 -a 500000
-R boundaries.bed
-S CTCF.bw H3K27ac.bw H3K27me3.bw H3K4me3.bw --skipZeros
-o boundaries_modification.gz
--binSize 10000
然后，第四步画线图：
plotProfile -m boundaries_modification.gz
-out boundaries_modification.pdf
--plotType se
--plotFileFormat 'pdf'
--refPointLabel Boundary --numPlotsPerRow 4
--perGroup
--plotHeight 8 --plotWidth 8 -
--legendLocation lower-center
--yMin 0 --plotTitle ""
--yAxisLabel "Normalized signal"
经过以上四步就可以收工了，快来看结果，怎么都感觉有点小清新呢～
scale-regions mode简单来说会将给定bed file范围内的结合信号做一个统计（指的是一段长度），并将基因长度统一scale到设定regionBdoyLength的长度，加上统计基因上游和下游（通过beforeRegionStartLength参数和afterRegionStartLength参数设定）n bp的信号。
同样的针对ABcompartment先要识别连续的ABcomaprtment位点形成chr，start，end三列bed文件(A_com.bed ,B_com.bed)。
之后scale-regions 计算当前以及延伸区域的信号值～
computeMatrix scale-regions
--regionsFileName A_com.bed B_com.bed
--scoreFileName H3K27ac.bw H3K27me3.bw H3K36me3.bw H3K4me3.bw H3K9me3.bw
--skipZeros
--regionBodyLength 6000000
--beforeRegionStartLength 2000000
--afterRegionStartLength 2000000
--startLabel border --endLabel border
-outFileName AB_modification.gz
--binSize 100000
统计完信号之后，就可以画图了：
plotProfile -m AB_modification.gz
-out AB_mod_lineProfile.pdf
--plotType se
--startLabel border
--endLabel border
--plotFileFormat pdf
--plotHeight 8 --plotWidth 12
--yAxisLabel "Reads Density"
--perGroup
咚咚咚～～，通过这样简单的步骤，图就画好了，惊不惊喜？意不意外？
艾玛，就扯到这儿吧～～，朕累了～～
