之前小编在 基因组间共线性分析想学吗 这篇文章分享了如何用MCscan做基因组共线性分析，不过文章只是介绍了共线性分析的一种做法，今天小编接着讲讲共线性分析还能怎么做！

三基因组共线性分析

之前的文章讲的是葡萄与桃子两个基因组的共线性分析，除此之外，如果我还关注桃子与可可基因组之间的共线性，那么我们是否可以将三个基因组的分析结果放在一张图中呢？答案是肯定的，具体方法是在之前的基础上再将桃子与可可做一次共线性分析，然后通过修改配置文件，将两次分析结果放在一起进行绘图。具体方法如下：

1.下载可可基因组数据

$ python -m jcvi.apps.fetch phytozome Tcacao 
$ python -m jcvi.formats.fasta format --sep="|" Tcacao_233_cds.fa.gz cacao.cds 
$ python -m jcvi.formats.gff bed --type=mRNA --key=Name Tcacao_233_gene.gff3.gz -o cacao.bed

2.共线性搜索

$ python -m jcvi.compara.catalog ortholog peach cacao --cscore=.99
$ python -m jcvi.compara.synteny screen --minspan=30 --simple peach.cacao.anchors peach.cacao.anchors.new

这样我们就得到cacao.bed 和 peach.cacao.anchors.simple两个文件。

3.修改配置文件并绘图

然后需要将上面的得到的文件添加到 layout 配置文件中。修改后的 layout 配置文件如下：

# y, xstart, xend, rotation, color, label, va,  bed
  .7,     .1,    .8,      15,      , Grape, top, grape.bed
  .5,     .1,    .8,       0,      , Peach, top, peach.bed
  .3,     .1,    .8,     -15,      , Cacao, bottom, cacao.bed
# edges 
e, 0, 1, grape.peach.anchors.simple 
e, 1, 2, peach.cacao.anchors.simple

其次，还要改一下 seqids 文件，该文件规定图中各基因组的染色体顺序和需要显示的染色体，一行代表一个基因组，其顺序要与layout中基因组顺序一致。这里只需在文件最后加入可可基因组的染色体名称。修改后文件如下：

chr1,chr2,chr3,chr4,chr5,chr6,chr7,chr8,chr9,chr10,chr11,chr12,chr13,chr14,chr15,chr16,chr17,chr18,chr19
scaffold_1,scaffold_2,scaffold_3,scaffold_4,scaffold_5,scaffold_6,scaffold_7,scaffold_8
scaffold_1,scaffold_2,scaffold_3,scaffold_4,scaffold_5,scaffold_6,scaffold_7,scaffold_8,scaffold_9,scaffold_10

最后使用如下命令绘图：

$ python -m jcvi.graphics.karyotype seqids layout

结果如下：

微观共线性分析

前面的都是整个基因组的共线性分析（宏观共线性），其实还可以做局部基因水平的共线性分析（微观共线性）。以葡萄与桃子为例，其方法如下：

1.基因水平的共线性搜索

$ python -m jcvi.compara.synteny mcscan grape.bed grape.peach.lifted.anchors --iter=1 -o grape.peach.i1.blocks

其中参数 --iter=1 表示提取每个葡萄基因只对应一个桃子基因的。如果是2，则提取对应2个桃子基因的，以此类推。得到的grape.peach.i1.blocks包含大量的基因匹配，文件格式如下：

GSVIVT01012261001       .
GSVIVT01012259001       ppa005716m
GSVIVT01012258001       .
GSVIVT01012257001       ppa002846m
GSVIVT01012255001       ppa000919m
GSVIVT01012253001       ppa010733m
GSVIVT01012252001       ppa015194m
GSVIVT01012250001       ppa010723m
GSVIVT01012249001       ppa1027139m

第一列为葡萄的基因，第二列为对应的桃子基因，没有匹配的以 "." 代替。第一列葡萄基因的顺序与 grape.bed 文件中一致，可根据此文件挑选想要展示的区域，将其保存到blocks文件中。这里，我挑选的前50列进行展示。

$ head -50 grape.peach.i1.blocks > blocks

2.生成配置文件

配置文件与宏观共线性的配置文件类似，如下：

# x,   y, rotation,   ha,     va,   color, ratio,            label
0.5, 0.6,        0, left, center,       m,     1,       grape Chr1
0.5, 0.4,        0, left, center, #fc8d62,     1, peach scaffold_1 
# edges 
e, 0, 1

3.绘图

运行如下命令，可生成局部共线性图：

$ cat grape.bed peach.bed > grape_peach.bed 
$ python -m jcvi.graphics.synteny blocks grape_peach.bed blocks.layout

结果图如下：

MCscan就讲到这了，有兴趣的同学赶快试一下吧！