使用HiC-Pro和EndHiC软件可以实现以下HIC热图绘制。

一.运行HiC-Pro

文件准备：

1.准备index文件

bowtie2-build  genome.final.fa genome.final

2.准备annotation文件

要有两个：

 第一个是bed文件，通过软件包里面HiC-Pro-3.1.0/bin/utils/digest_genome.py脚本生成。

digest_genome.py  -r  mboi -o  genome.final  genome.final.fa    #指定HIC数据使用的酶   mboi：GATC；dpnii：GATC ；bglii：AGATCT；hindiii：AAGCTT

文件格式如下：

chr2    0       579     HIC_chr2_1      0       +
chr2    579     1817    HIC_chr2_2      0       +
chr2    1817    3145    HIC_chr2_3      0       +
chr2    3145    3155    HIC_chr2_4      0       +
chr2    3155    3200    HIC_chr2_5      0       +
chr2    3200    3951    HIC_chr2_6      0       +
chr2    3951    4097    HIC_chr2_7      0       +
chr2    4097    4367    HIC_chr2_8      0       +
chr2    4367    4423    HIC_chr2_9      0       +
chr2    4423    4765    HIC_chr2_10     0       +

第二个是基因组每个常染色体长度文件，可以使用samtools建索引获取

samtools faidx genome.final.fa
cut -f 1,2 genome.final.fa.fai > genome.final.sizes

文件格式如下：

chr2    8484449
chr3    6619411
chr4    6348584
chr6    6552022
chr1    5951489
chr5    5110245
chr7    4434767
contig9 20021
contig12        13510
contig15        8861

3.HIC数据整理

HIC数据需要分级存放，创建data目录存放数据，在data目录下分别创建不同样品目录，原始数据分别放到不同样品目录下 。如下所示：

|-data
|    |-sample1
|    |    |-sample1_R1.fastq.gz
|    |    |-sample1_R2.fastq.gz
|    |-sample2
|    |    |-sample2_R1.fastq.gz
|    |    |-sample2_R2.fastq.gz
...

4.准备配置文件

配置文件模板可从HiC-Pro安装目录下复制，名称：config-hicpro.txt。也可直接从这里复制，文件内容放在最后。

配置文件需要修改的内容有：

1）：BOWTIE2_IDX_PATH，bowtie2索引目录 （绝对路径）

2）：REFERENCE_GENOME，基因组文件名称前缀（文件名称，去掉.fa或.fasta）

3）：GENOME_SIZE，基因组染色体长度大小文件路径 （绝对路径）

4）：GENOME_FRAGMENT，bed文件路径（绝对路径）

config-hicpro.txt

# Please change the variable settings below if necessary
#########################################################################
## Paths and Settings  - Do not edit !
#########################################################################
TMP_DIR = tmp
LOGS_DIR = logs
BOWTIE2_OUTPUT_DIR = bowtie_results
MAPC_OUTPUT = hic_results
RAW_DIR = rawdata
#######################################################################
## SYSTEM AND SCHEDULER - Start Editing Here !!
#######################################################################
N_CPU = 2
SORT_RAM = 1000M
LOGFILE = hicpro.log
JOB_NAME =
JOB_MEM =
JOB_WALLTIME =
JOB_QUEUE =
JOB_MAIL =
#########################################################################
## Data
#########################################################################
PAIR1_EXT = _R1
PAIR2_EXT = _R2
#######################################################################
## Alignment options
#######################################################################
MIN_MAPQ = 10
BOWTIE2_IDX_PATH = /share/nas5/project/denovo/
BOWTIE2_GLOBAL_OPTIONS = --very-sensitive -L 30 --score-min L,-0.6,-0.2 --end-to-end --reorder
BOWTIE2_LOCAL_OPTIONS =  --very-sensitive -L 20 --score-min L,-0.6,-0.2 --end-to-end --reorder
#######################################################################
## Annotation files
#######################################################################
REFERENCE_GENOME = genome.final
GENOME_SIZE = /share/nas5/project/denovo/genome.final.sizes
#######################################################################
## Allele specific analysis
#######################################################################
ALLELE_SPECIFIC_SNP =
#######################################################################
## Capture Hi-C analysis
#######################################################################
CAPTURE_TARGET =
REPORT_CAPTURE_REPORTER = 1
#######################################################################
## Digestion Hi-C
#######################################################################
GENOME_FRAGMENT = /share/nas5/project/denovo/genome.final.bed
LIGATION_SITE = AAGCTAGCTT
MIN_FRAG_SIZE = 100
MAX_FRAG_SIZE = 100000
MIN_INSERT_SIZE = 100
MAX_INSERT_SIZE = 600
#######################################################################
## Hi-C processing
#######################################################################
MIN_CIS_DIST =
GET_ALL_INTERACTION_CLASSES = 1
GET_PROCESS_SAM = 0
RM_SINGLETON = 1
RM_MULTI = 1
RM_DUP = 1
#######################################################################
## Contact Maps
#######################################################################
BIN_SIZE = 20000 40000 150000 500000 1000000
MATRIX_FORMAT = upper
#######################################################################
## Normalization
#######################################################################
MAX_ITER = 100
FILTER_LOW_COUNT_PERC = 0.02
FILTER_HIGH_COUNT_PERC = 0
EPS = 0.1

运行HiC-Pro：

HiC-Pro -i  /share/nas5/project/denovo/data -c  /share/nas5/project/denovo/config-hicpro.txt  -o  /share/nas5/project/denovo/hicpro_out

#-i：指定HIC数据存放目录； -c ：指定配置文件路径； -o：指定输出目录

结果目录中找到　hicpro_out/hic_results/matrix/sample1/raw/20000/路径下的两个文件bed和matrix。

绘制HIC热图

使用EndHiC软件绘制。

matrix2heatmap.py sample1_20000_abs.bed sample1_20000.matrix