NGS data analysis: from FASTQ to VCF

Сентябрь 7, 2022

Главная
Алгебра
NGS data analysis: from FASTQ to VCF

Содержание

6. Стандарт от создателей GATK DePristo, Mark A., et al. "A framework for variation discovery and genotyping
7. 1. Получение данных (Fastq)
8. 2. Контроль качества - FastQC (http://www.bioinformatics. babraham.ac.uk/projects/fastqc/ )
9. 2. Контроль качества - Что такое Q-score? Q = -10 log10 P Или P = 10-Q/10
18. NGSrich https://sourceforge.net/projects/ngsrich/
20. 3. Выравнивание ридов на геном – Как это выглядит Нужно: Риды – FastQ Референс / Индекс
22. 4. Проверка качества выравнивания - MapQ и его распределение Score – Precision 20 – 0.99 30
23. 5. Поиск вариантов - Как это работает
24. VCF – формат данных
25. 6. Контроль качества вариантов Сравнение платформ и методов Hwang, Sohyun, et al. "Systematic comparison of variant
26. Alignment and Variant Calling Broken Down 2012 2 VCFs from 23andMe BWA 0.6.1 GATK (early &
27. 7. Аннотация вариантов – Предсказание эффекта
28. 7. Аннотация вариантов – SnpEff, SIFT, PolyPhen, VEP
29. VCF-Annotate Пример запуска: vcf-annotate -f +/d=8/Q=10/q=10/-a > Ключ Описание [стандартное значение] 1, StrandBias FLOAT Min P-value
30. Аннотация вариантов Chr Start End Ref Alt Func Gene GeneDetail ExonicFunc AAChange 1000G ALL 1000G AFR
32. ClinVar Submitters: OMIM: Johns Hopkins Samuels Lab for Molecular Medicine Invitae Emory Genetics Lab Star rating
33. HGMD Data mines academic papers for reported functional variants Also takes submissions, corrections reviewed by team
34. 7. Аннотация вариантов – База 1000 человеческих геномов
35. 7. Аннотация вариантов – База 1000 человеческих геномов
36. NHLBI Exome Sequencing Project (ESP) http://evs.gs.washington.edu/EVS/
37. 7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)
38. 7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)
39. 7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)
41. Disease gene related Medically actionable deleterious variants Deleterious variants in ACMG gene list Deleterious variants VUS
42. Start: 235,689 847 234,842 224,914 9,928 9,069 807 859 40 242 13 59 565 0 624
43. Резюме по анализу экзомов Детальное изучение клиники и семейной истории для формирования клинико-генетической гипотезы 2 основных
46. Верификация результата
48. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Стандарт от создателей GATK
DePristo, Mark A., et al. "A framework for

variation discovery and genotyping using next-generation DNA sequencing data." Nature genetics 43.5 (2011): 491-498.

Слайд 7

1. Получение данных (Fastq)

Слайд 8

2. Контроль качества - FastQC (http://www.bioinformatics. babraham.ac.uk/projects/fastqc/ )

Слайд 9

2. Контроль качества - Что такое Q-score?
Q = -10 log10 P

Или P = 10-Q/10

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

NGSrich https://sourceforge.net/projects/ngsrich/

Слайд 19

Слайд 20

3. Выравнивание ридов на геном – Как это выглядит
Нужно:
Риды – FastQ
Референс /

Индекс

Что такое покрытие и сколько его нужно?

Слайд 21

Слайд 22

4. Проверка качества выравнивания - MapQ и его распределение
Score – Precision
20 – 0.99
30 –

0.999

Слайд 23

5. Поиск вариантов - Как это работает

Слайд 24

VCF – формат данных

Слайд 25

6. Контроль качества вариантов Сравнение платформ и методов
Hwang, Sohyun, et al. "Systematic

comparison of variant calling pipelines using gold standard personal exome variants." Scientific reports 5 (2015).

Слайд 26

Alignment and Variant Calling Broken Down
2012 2 VCFs from 23andMe
BWA 0.6.1
GATK

(early & late 2012)
2013 Real Time Genomics
v3.1.2 2013-05-02
Called on Trio
2014 Rerun
BWA 0.7.6 (2014-01-31)
FreeBayes

2014 – BWA-MEM/ FreeBayes

Слайд 27

7. Аннотация вариантов – Предсказание эффекта

Слайд 28

7. Аннотация вариантов – SnpEff, SIFT, PolyPhen, VEP

Слайд 29

VCF-Annotate
Пример запуска: vcf-annotate -f +/d=8/Q=10/q=10/-a >
Ключ Описание [стандартное значение]
1, StrandBias FLOAT

Min P-value for strand bias (INFO/PV4) [0.0001]
2, BaseQualBias FLOAT Min P-value for baseQ bias (INFO/PV4) [0]
3, MapQualBias FLOAT Min P-value for mapQ bias (INFO/PV4) [0]
4, EndDistBias FLOAT Min P-value for end distance bias (INFO/PV4) [0.0001]
a, MinAB INT Minimum number of alternate bases (INFO/DP4) [2]
c, SnpCluster INT1,INT2 Filters clusters of 'INT1' or more SNPs within a run of 'INT2' bases []
D, MaxDP INT Maximum read depth (INFO/DP or INFO/DP4) [10000000]
d, MinDP INT Minimum read depth (INFO/DP or INFO/DP4) [2]
H, HWE FLOAT Minimum P-value for HWE (plus F<0) (INFO/HWE and INFO/G3) [0.0001]
q, MinMQ INT Minimum RMS mapping quality for SNPs (INFO/MQ) [10]
Q, Qual INT Minimum value of the QUAL field [10]
r, RefN Reference base is N []
v, VDB FLOAT Minimum Variant Distance Bias (INFO/VDB) [0.015]
W, GapWin INT Window size for filtering adjacent gaps [3]
w, SnpGap INT SNP within INT bp around a gap to be filtered [10]

Слайд 30

Аннотация вариантов
Chr Start End Ref Alt Func Gene
GeneDetail ExonicFunc AAChange 1000G

ALL
1000G AFR
1000G AMR
1000G EAS
1000G EUR
1000G SAS
ExAC Freq ExAC AFR ExAC AMR ExAC EAS ExAC FIN ExAC NFE ExAC OTH ExAC SAS ESP6500si ALL ESP6500si AA ESP6500si EA CG46
NCI60
dbSNP COSMIC ID COSMIC DIS

http://wannovar.wglab.org/

ClinVar SIG
ClinVar DIS ClinVar STATUS ClinVar ID ClinVar DB ClinVar DBID GWAS DIS GWAS OR GWAS BETA GWAS PUBMED GWAS SNP GWAS P
SIFT score SIFT pred
Polyphen2 HDIV score Polyphen2 HDIV pred Polyphen2 HVAR score Polyphen2 HVAR pred LRT score
LRT pred MutationTaster score MutationTaster pred MutationAssessor score MutationAssessor pred FATHMM score FATHMM pred RadialSVM score RadialSVM pred
LR score LR pred
VEST3 score CADD raw CADD phred GERP++ RS
phyloP46way placental phyloP100way vertebrate SiPhy 29way logOdds

Способ приписать каждому варианту аннотацию

Слайд 31

Слайд 32

ClinVar
Submitters:
OMIM: Johns Hopkins
Samuels
Lab for Molecular Medicine
Invitae
Emory Genetics Lab
Star rating system
0-4 stars

– level of review

ClinVar is designed to provide a freely accessible, public archive of reports of the relationships among human variations and phenotypes, with supporting evidence.

Слайд 33

HGMD
Data mines academic papers for reported functional variants
Also takes submissions, corrections

reviewed by team
First available in 1996
Originally 10k variants
105k in Public (2014)
148k in “Pro” (2014)

Слайд 34

7. Аннотация вариантов – База 1000 человеческих геномов

Слайд 35

7. Аннотация вариантов – База 1000 человеческих геномов

Слайд 36

NHLBI Exome Sequencing Project (ESP)
http://evs.gs.washington.edu/EVS/

Слайд 37

7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)

Слайд 38

7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)

Слайд 39

7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)

Слайд 40

Слайд 41

Disease gene related
Medically actionable deleterious variants
Deleterious variants in ACMG gene list
Deleterious

variants

VUS in dominant gene or homozygous in recessive gene

Deleterious variant in gene with no known disease

Слайд 42

Start: 235,689
847
234,842
224,914
9,928
9,069
807
859
40
242
13
59
565
0
624
624
255
20
20
20
0
0
598
644

Слайд 43

Резюме по анализу экзомов
Детальное изучение клиники и семейной истории для формирования

клинико-генетической гипотезы
2 основных подхода: анализ по списку генов и поиск ab initio
Привлечение информации о консервативности и популяционных данных, агрегированных в базах данных
В идеале: ведение собственной базы экзомных данных для учета локальных частот SNVs
Выбор кандидатных SNVs всегда должен осуществляться на основе данных по экспрессии гена, функции и локализации белка, через призму его возможной этиопатогенетической роли в заболевании.

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

NGS data analysis: from FASTQ to VCF

Содержание

Стандарт от создателей GATKDePristo, Mark A., et al. "A framework for

1. Получение данных (Fastq)

2. Контроль качества - FastQC (http://www.bioinformatics. babraham.ac.uk/projects/fastqc/ )

2. Контроль качества - Что такое Q-score?Q = -10 log10 P

NGSrich https://sourceforge.net/projects/ngsrich/

3. Выравнивание ридов на геном – Как это выглядитНужно:Риды – FastQРеференс /

4. Проверка качества выравнивания - MapQ и его распределениеScore – Precision20 – 0.99 30 –

5. Поиск вариантов - Как это работает

VCF – формат данных

6. Контроль качества вариантов Сравнение платформ и методовHwang, Sohyun, et al. "Systematic

Alignment and Variant Calling Broken Down2012 2 VCFs from 23andMeBWA 0.6.1GATK

7. Аннотация вариантов – Предсказание эффекта

7. Аннотация вариантов – SnpEff, SIFT, PolyPhen, VEP

VCF-AnnotateПример запуска: vcf-annotate -f +/d=8/Q=10/q=10/-a > Ключ Описание [стандартное значение]1, StrandBias FLOAT

Аннотация вариантовChr Start End Ref Alt Func GeneGeneDetail ExonicFunc AAChange 1000G

ClinVarSubmitters:OMIM: Johns HopkinsSamuelsLab for Molecular MedicineInvitaeEmory Genetics LabStar rating system0-4 stars

HGMDData mines academic papers for reported functional variantsAlso takes submissions, corrections

7. Аннотация вариантов – База 1000 человеческих геномов

7. Аннотация вариантов – База 1000 человеческих геномов

NHLBI Exome Sequencing Project (ESP)http://evs.gs.washington.edu/EVS/

7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)

7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)

7. Аннотация вариантов – The Exome Aggregation Consortium (ExAC)

Disease gene relatedMedically actionable deleterious variantsDeleterious variants in ACMG gene listDeleterious

Start: 235,689847234,842224,9149,9289,069807859402421359565062462425520202000598644

Резюме по анализу экзомовДетальное изучение клиники и семейной истории для формирования

Верификация результата

Похожие презентации

Стандарт от создателей GATK
DePristo, Mark A., et al. "A framework for

2. Контроль качества - Что такое Q-score?
Q = -10 log10 P

3. Выравнивание ридов на геном – Как это выглядит
Нужно:
Риды – FastQ
Референс /

4. Проверка качества выравнивания - MapQ и его распределение
Score – Precision
20 – 0.99
30 –

6. Контроль качества вариантов Сравнение платформ и методов
Hwang, Sohyun, et al. "Systematic

Alignment and Variant Calling Broken Down
2012 2 VCFs from 23andMe
BWA 0.6.1
GATK

VCF-Annotate
Пример запуска: vcf-annotate -f +/d=8/Q=10/q=10/-a >
Ключ Описание [стандартное значение]
1, StrandBias FLOAT

Аннотация вариантов
Chr Start End Ref Alt Func Gene
GeneDetail ExonicFunc AAChange 1000G

ClinVar
Submitters:
OMIM: Johns Hopkins
Samuels
Lab for Molecular Medicine
Invitae
Emory Genetics Lab
Star rating system
0-4 stars

HGMD
Data mines academic papers for reported functional variants
Also takes submissions, corrections

NHLBI Exome Sequencing Project (ESP)
http://evs.gs.washington.edu/EVS/

Disease gene related
Medically actionable deleterious variants
Deleterious variants in ACMG gene list
Deleterious

Start: 235,689
847
234,842
224,914
9,928
9,069
807
859
40
242
13
59
565
0
624
624
255
20
20
20
0
0
598
644

Резюме по анализу экзомов
Детальное изучение клиники и семейной истории для формирования