CNV calling | DELLY

基于paired-end mapping methodssplit-read analysis,检测结构变异。

写在前面

Delly is an integrated structural variant (SV) prediction method that can discover, genotype and visualize deletions, tandem duplications, inversions and translocations at single-nucleotide resolution in short-read massively parallel sequencing data. It uses paired-ends, split-reads and read-depth to sensitively and accurately delineate genomic rearrangements throughout the genome. Structural variants can be visualized using Delly-maze and Delly-suave.

参考资料

Manual: https://github.com/dellytools/delly
FAQ: https://groups.google.com/forum/#!topic/delly-users/fOL8J3Exod4

实战

版本:Delly v0.7.8 可以一次性call 所有类型的SVs;低版本的需要通过-t指定SV类型
00 输入文件

  • Bam files need to be sorted, indexed and ideally duplicate marked. If multiple libraries are present for a single sample these need to be merged in a single bam file with unique ReadGroup tags.
  • .excl: a file include information of telomere and centromere regions and also all unplaced contigs, those regions will be removed from calling.
  • 有群体时,建议将所有个体的.bcf文件合并后,再进行genotyping。
#install
git clone --recursive https://github.com/dellytools/delly.git
cd delly/
make all
#也可以直接下载编译后的二进制文件,直接使用,不需安装 https://github.com/dellytools/delly/releases/
#Running
DB="/root/cc/DB"
i="SXY"
samtools index $i.recal.bam
~/cc/biosoft/delly/delly_v0.7.8_linux_x86_64bit call -g $DB/hg19_chr.fa -x exc1.excl -o delly_out/$i.exc1.bcf $i.recal.bam

#bcftools view $i.target.bcf >$i.target.vcf 

#Merge SV sites into a unified site list
delly merge -o sites.bcf s1.bcf s2.bcf ... sN.bcf

#Genotype this merged SV site list across all samples. This can be run in parallel for each sample.
delly call -g $DB/target-ref.fa -v sites.bcf -o s1.geno.bcf  s1.bam

#Merge all genotyped samples to get a single VCF/BCF using bcftools merge
bcftools merge -m id -O b -o merged.bcf s1.geno.bcf s2.geno.bcf ... sN.geno.bcf

#Apply the germline SV filter which requires at least 20 unrelated samples
delly filter -f germline -o germline.bcf merged.bcf
bcftools view germline.bcf >germline.vcf

01 SV统计:长度分布、在各样本中的情况等
长度统计:DEL,DUP和INV,可以用INFO:END-POS获得;INS的长度值为 INFO:INSLEN,而[POS, INFO:END] 提供的大概的插入位置信息。
这里使用作者开发的一个小工具,统计size分布、每个样本的变异数目等。

git clone --recursive https://github.com/dellytools/svprops.git
cd svprops/
./svprops germline.vcf >germline.tab #size分布,各类型
./sampleprops germline.vcf >sample.tab #每个样本在多少SV中是RR,RA,AA(基因型统计)

#绘图
Rscript R/svprops.R germline.tab
Rscript R/sampleprops.R sample.tab

head -3germline.tab
#chr    start   chr2    end id  size    vac vaf singleton   missingrate svtype  ct  precise ci  inslen  homlen  ce  refgq   altgq   gqsum   rdratio medianrc    refratio    altratio    maxaltratio PEsupport   SRsupport   supportsum
#chr22  17900897    chr22   17900914    DEL00000000 18  7   0.152174    NA  0   DEL 3to5    1   6   0   5   1.93828 75  10000   41614   0.563525    632 0   0.721311    0.787879    0   228 737
#chr22  18003439    chr22   18004197    DEL00000006 759 9   0.195652    NA  0   DEL 3to5    0   174 0   0   0   15  45  558 0.658926    107 0   0.25    0.333333    11  0   123

head -3 sample.tab
#sample missing homref  het homalt
#sample1    0   76  37  14
#sample2    0   69  47  11

germline.tab各列信息如下

  • vac: variant allele count (across all samples)
  • vaf: variant allele frequency (across all samples)
  • singleton: N/A if present in multiple samples or sample name if only present in one
  • missingrate: how many samples have a missing genotype (useful after GQ calibration)
  • ct: Delly's INFO:CT,Paired-end signature induced connection type
  • precise: 1 if INFO:PRECISE,Precise structural variation
  • ci: Delly's INFO:CIPOS,PE confidence interval around POS
  • inslen: insertion length
  • homlen: homology length
  • ce: Delly's INFO:CE,Consensus sequence entropy
  • refgq: median reference genotype quality for all SV non-carriers (GT==0/0)
  • altgq: median alternative genotype quality for het. SV carriers
  • gqsum: total GQ sum (useful to flag repetitive sites that are poorly genotyped)
  • rdratio: read-depth ratio of SV carriers to non-carriers (useful for filtering CNVs)
  • medianrc: median coverage
  • refratio: median REF support for non-carriers
  • altratio: median ALT support for carriers
  • maxaltratio: max. ALT support for carriers
  • PEsupport: total paired end support across all samples
  • SRsupport: total split-read support across all samples
  • supportsum: total depth across all samples

sample.tab各列信息如下

  • missing:该个体有多少位点的genotype为missing
  • homref:该个体有多少位点为ref的纯合位点
  • het:该个体有多少位点为杂合位点
  • homalt:该个体有多少位点为alt的纯合位点


    sample.tab

Note

  • 样本数比较少时,利用filter可能使所有SV被过滤掉,作者建议根据INFO FIELD(PASS)来过滤SV。

  • exc1.excl:排除区域(端粒等区域,DELLY github上有参考文件)

chr1  #排除整条染色体
chr22   0   10000   telomere
chr22   13000000    16000000    centromere
chr22   51294566    51304566    telomere

Error

bcf文件转为vcf时,发现里面一片空白,可能是bcftools版本过低,建议更新后再转换格式即可。

bcftools view file.bcf >file.vcf
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,793评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,567评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,342评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,825评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,814评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,680评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,033评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,687评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,175评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,668评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,775评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,419评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,020评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,978评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,206评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,092评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,510评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容