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기본 분석 수행하기

Bacterial Genome data 분석

이제 몇 가지 샘플 코드를 실행해 보겠습니다.

First, let’s check our tools:

which bwa

Output shows where bwa is installed.

which samtools

Output shows where samtools is installed.

Basic Bacterial Genome Sequence Analysis

  1. Get a reference sequence:
mkdir -p /tmp/outbreaks/SG-M1

cd /tmp/outbreaks/SG-M1

wget ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/all/GCF/001/275/545/GCF_001275545.2_ASM127554v2/GCF_001275545.2_ASM127554v2_genomic.fna.gz

gunzip GCF_001275545.2_ASM127554v2_genomic.fna.gz

mv GCF_001275545.2_ASM127554v2_genomic.fna SG-M1.fna
  1. Map and call SNPs:
    Note: For an annotation of the programs used below and other bioinformatics tools, check out our course github page.

Reference indexing

bwa index SG-M1.fna

Mapping

bwa mem SG-M1.fna /tmp/fastq/SRR6327950/SRR6327950_1.fastq.gz /tmp/fastq/SRR6327950/SRR6327950_2.fastq.gz | samtools view -bS - > SRR6327950.bam

BAM Sorting

samtools sort SRR6327950.bam -o SRR6327950-sort.bam

BAM Indexing

samtools index SRR6327950-sort.bam

Variant calling

lofreq faidx SG-M1.fna

lofreq call -f SG-M1.fna -r NZ_CP012419.2:400000-500000 SRR6327950-sort.bam > SRR6327950-400k.vcf

Mapping takes ~5 min on a t2.medium. Sorting takes ~2 min. Running lofreq on this limited section of the genome takes ~1 min.

  1. Assembly (runs ~4 min then will run out of RAM if you’re on a t2.medium):
spades.py -t 2 -1 /tmp/fastq/SRR6327950/SRR6327950_1.fastq.gz -2 /tmp/fastq/SRR6327950/SRR6327950_2.fastq.gz -o SRR6327950_spades

NOTE: This assembly above will complete on a t3a.large and takes about 5 hours.

훌륭합니다! 이 작업은 AWS EC2 인스턴스에서 쉽게 실행할 수 있는 매우 일상적인 작업입니다. 3단계에서 어셈블리를 수행할 때 경험했듯이, 작업에 적합한 머신을 선택하는 것은 매우 중요합니다. RAM이나 디스크 공간이 부족하면 작업이 중단될 수 있습니다. 다행히도 인스턴스 유형을 변경하거나 다른 EBS 볼륨을 머신에 연결하면 이러한 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.

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