Dot Plot 绘制

发表于 2022-03-12 更新于 2022-06-07 分类于 Learn ， Bioinfo 阅读次数：本文字数： 1.8k 阅读时长 ≈ 2 分钟

点阵图通常用于直观地比较两组序列，可视化呈现碱基的插入、删除、反转或者重复。它们可以使用可变的线条粗细、线条形状或者颜色来表示相似性差异。

前言

现有的点阵图绘制工具可分为两代。

一种是 Unix 命令行工具生成静态图形。其中包括 tupple_plot 和 dot-matrix 它们通常将两个处理步骤链接在一起，第一步生成的文件将作为第二步的输入文件，从而生成图像。其致命缺点是 仅限于单条序列 (fasta) ，且不能与建立的图像进行交互。

第二代软件包则是采用 java 开发，以便独立于平台与用户交互。包括 JDotter 、Gepard 和 r2cat 。这一代 Dot Plot 绘制工具允许用户进行交互，对用户来说这是相当友好的。可以根据自己的需求对生成的图像进一步修饰。

新一代的点阵图可视化工具是基于 JavaScript，不过用户在上传坐标和索引文件之前必须先生成坐标和索引文件，才能渲染点阵图。早期的这一代工具：https://dnanexus.github.io/dot/

D-GENIES

今天的主角是 D-GENIES，一个交互式、快速且易于使用的独立的 Web应用程序。D-GENIES 能够在 1h 10 min 内生成完整的人类与黑猩猩基因组点阵图。

其中序列比对程序采用的是 minimap2 ，适合大型基因组的序列比对。

D-GENIES 适配 Unix 和 Windows；当然也有网页端的。详情请移步：D-GENIES - Dotplot large Genomes in an Interactive, Efficient and Simple way (inrae.fr)

这里我们尝试一下网页端的 D-GENIES：

页面十分简洁，允许上传的文件格式有：.fa .fasta .fna .fa.gz .fasta.gz .fna.gz

填写了邮箱，任务完成之后便会收到邮件通知，还是很方便的，且支持上传的 fasta 文件高达 3Gb。而对于人类基因组或其他大型基因组的 Dot Plot 可以选择本地的 D-GENIES。

Submit 之后就能看到序列文件在缓慢上传中（这将取决于你的网速）

结果解读

强烈建议将序列文件进行压缩之后再上传，因为 D-GENIES 服务器在国外，网速还是相对慢的，压缩文件可以为我们节省很多时间。文件上传之后，到出结果是很快的，几百兆的序列在十几分钟之内就能将点阵图绘制成功，所以我们没必要将时间浪费在文件上传上。

上图与上面上传的文件无关（我是另外找的两个序列）。

D-GENIES 运行还是很快的，网络稳定的情况下，200 Mb 基因组在十分钟内就能绘制出 Dot-Plot。接下来我们来看看上面的点阵图。上图便是 D-GENIES 的结果页面，你还可以进行 Strong precision — 只显示精度高的点，即隐藏相似度低于 75% 的点；Sort contigs — 对 contigs 进行排序；Hide noise — 隐藏噪点；Summary — 统计整体的 identity 分布情况。