目錄

1、ROSE安裝

2、環(huán)境變量配置

3、準(zhǔn)備所需文件

4、ROSE軟件分析超級(jí)增強(qiáng)子

5、輸出結(jié)果文件

6、入過(guò)的坑

---

最近需要分析超級(jí)增強(qiáng)子（Super enhancer），仔細(xì)研究了Richard A.Young實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的ROSE包（全稱(chēng)：RANK ORDERING OF SUPER ENHANCERS, 原文：DOI:?10.1016/j.cell.2013.03.035,?DOI: 10.1016/j.cell.2013.03.036.）。作為一個(gè)小眾的專(zhuān)業(yè)包，在ROSE安裝和使用操作過(guò)程中碰到了太多的問(wèn)題，花費(fèi)了一周的時(shí)間總算通關(guān)。所以決定寫(xiě)個(gè)詳細(xì)教程，記錄一下目前最新版ROSE v1.3.1的安裝和使用。

1、ROSE安裝

ROSE是基于python編寫(xiě)的包，目前的最新版適用python3，根據(jù)github上的說(shuō)明，ROSE依賴(lài)：

• samtools?
• R version > 3.4
• bedtools > 2
• python3

（本人的軟件版本為samtools 1.15，R 4.2.1，bedtools 2.30.0，Python3.10.4，均安裝在ubuntu系統(tǒng)環(huán)境下，非conda環(huán)境）

ROSE代碼包的鏈接為：https://github.com/stjude/ROSE

這兩個(gè)壓縮包隨便下載哪個(gè)格式都可以，用linux桌面系統(tǒng)的可以直接用瀏覽器下載后提取，也可以打開(kāi)終端用wget下載，下載之后解壓縮就可以了，不需要安裝。?

wget https://github.com/stjude/ROSE/archive/refs/tags/1.3.1.zip unzip 1.3.1.zip cd 1.3.1#或者 wget https://github.com/stjude/ROSE/archive/refs/tags/1.3.1.tar.gz tar -zxvf 1.3.1.tar.gz cd 1.3.1

(因?yàn)?.3.1這個(gè)文件夾名字太迷惑了，本人將1.3.1文件夾的名字為ROSE-1.3.1再進(jìn)入文件夾查看）

文件夾里應(yīng)該是這樣的：

---

2、環(huán)境變量配置

這一步很重要，否則無(wú)法調(diào)用所需的腳本。

vim ~/.bashrc #用vim編輯器打開(kāi)bashrc，按A，在最后一行寫(xiě)入以下內(nèi)容PATHTO=/path/to/1.3.1 #/path/to/是ROSE文件夾1.3.1所在的路徑，如果修改過(guò)文件夾名稱(chēng)用新的名稱(chēng)，例如PATHTO=$HOME/software/ROSE-1.3.1 PYTHONPATH=$PATHTO/lib export PYTHONPATH export PATH=$PATH:$PATHTO/bin#寫(xiě)完后按esc退出編輯模式，輸入：wq!保存并退出vim編輯器 #做一下source source ~/.bashrc

---

3、準(zhǔn)備所需文件

?（1）annotation文件夾里已經(jīng)存放了常用的人和小鼠UCSC版本refseq文件：

如果不是人或者小鼠的樣品，可以從https://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgTables下載UCSC table track format file，命名為[GENOME]_refseq.ucsc（例如hg19_refseq.ucsc），放到annotation文件夾下面。

（2）準(zhǔn)備bam文件和gff文件

bam文件是做完mapping之后生成的文件，需要H3K4me1或者H3K27ac樣品的bam文件以及對(duì)應(yīng)的Input樣品bam文件，做過(guò)sort排序。ROSE分析要求bam文件的染色體名稱(chēng)以“chr”開(kāi)頭，可以參考https://www.jianshu.com/p/94b9602a1036修改BAM文件的染色體名稱(chēng)，修改完染色體名稱(chēng)的bam文件重新用samtools軟件生成.bai索引文件。

gff文件使用call peak生成的narrowPeak文件，用excle或者wps打開(kāi)（方便查看列數(shù)），按要求調(diào)整每一列的內(nèi)容：

第1列：染色體位置（chr#）

第2列：每個(gè)增強(qiáng)子區(qū)域的特定id

第4列：區(qū)域起始位置

第5列：區(qū)域終止位置

第7列：正負(fù)鏈信息（+, -, .）

第9列：每個(gè)增強(qiáng)子區(qū)域的特定id

上述沒(méi)有要求的列，內(nèi)容可以為空或者原來(lái)的內(nèi)容，但是一定要有這一列，如果第2列和第9列的內(nèi)容不同，ROSE將使用第2列的值。ROSE額外提供的測(cè)試數(shù)據(jù)包里的gff文件范例如下：

?修改完后保存文件，并且修改文件的后綴名為gff文件。

（3）將準(zhǔn)備好的bam文件和gff文件（總共應(yīng)該有5個(gè)文件，即1個(gè)gff文件，2個(gè)bam文件，2個(gè)bam文件對(duì)應(yīng)的bai索引文件）放在一個(gè)文件夾里（例如命名為data），然后將該文件夾放在ROSE文件夾里。分析完成后將生成的結(jié)果文件夾轉(zhuǎn)移出來(lái)保存在合適的位置，data文件夾刪除，注意不要誤刪ROSE文件夾里原有的文件和文件夾。

---

4、ROSE軟件分析超級(jí)增強(qiáng)子

在正式分析數(shù)據(jù)前，最好先下載測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析測(cè)試，能正確跑通并且獲得完整的分析結(jié)果后再分析自己的數(shù)據(jù)，這樣可以確認(rèn)命令行和依賴(lài)環(huán)境都沒(méi)有問(wèn)題。如果可以跑通測(cè)試數(shù)據(jù)，但是在分析自己的數(shù)據(jù)時(shí)報(bào)錯(cuò)中斷，一定是自己的數(shù)據(jù)文件沒(méi)有準(zhǔn)備好，請(qǐng)按要求檢查準(zhǔn)備的文件。測(cè)試數(shù)據(jù)下載：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1p52x3tVIQg3j3ju_elLWTQ?
提取碼：oejw?

測(cè)試數(shù)據(jù)包ROSE_TEST解壓縮后能看到以下幾個(gè)文件夾和文件：

其中data文件夾為所需的測(cè)試文件，將整個(gè)data文件夾復(fù)制到ROSE文件夾下。example文件夾、example.sh為老版ROSE輸出的結(jié)果文件夾和運(yùn)行命令，log為老版ROSE運(yùn)行的日志文件（大佬原有的文件，供起來(lái)）。example-v1.3.1文件夾、example-v131是在ROSE v1.3.1版本運(yùn)行輸出的結(jié)果文件夾和運(yùn)行命令，log_ROSE_v131_test是日志文件（本人跑通的，日志行不一樣或者缺少結(jié)果文件就是沒(méi)跑通或沒(méi)跑完），供參考。

運(yùn)行命令時(shí)在ROSE文件夾下打開(kāi)終端，此處詳細(xì)解釋一下：

python ./bin/ROSE_main.py -g HG18 \ -i ./data/HG18_MM1S_MED1.gff \ -r ./data/MM1S_MED1.hg18.bwt.sorted.bam \ -c ./data/MM1S_WCE.hg18.bwt.sorted.bam \ -o example \ -s 12500 \ -t 2500

（1）如果linux系統(tǒng)沒(méi)有指定默認(rèn)python版本，開(kāi)頭需要使用python3，如果指定了Python3為默認(rèn)版本，只要python即可。

（2）ROSE運(yùn)行需要調(diào)用的幾個(gè)腳本，都在ROSE文件夾下的bin文件夾里，而數(shù)據(jù)文件在data文件夾里，所以需要指定位置 ./bin 或 ./data。

（3）-r 樣品bam文件名，-c control/Input bam文件名，-o 輸出結(jié)果文件夾名。

（4）可選參數(shù)：

-s STITCHING_DISTANCE，合并兩個(gè)region的最大距離，默認(rèn)值為12.5kb。
-t TSS_EXCLUSION_ZONE_SIZE，排除TSS區(qū)域大小，排除與TSS前后某距離內(nèi)的區(qū)域，以排除啟動(dòng)子偏差（默認(rèn)值：0；推薦值：2500）。如果設(shè)置該值為0，將不會(huì)查找基因。

---

5、輸出結(jié)果文件

ROSE輸出的結(jié)果都在一個(gè)文件夾里，文件夾名稱(chēng)是參數(shù) -o 自己設(shè)置的文件夾名。v1.3.1版輸出的結(jié)果文件包括2個(gè)文件夾和9個(gè)文件夾外文件。以測(cè)試結(jié)果為例，如下圖：

gff文件夾里包含2個(gè)文件，mappedGFF文件夾里包含4個(gè)文件，文件夾外有9個(gè)文件，文件具體內(nèi)容參考Young Lab :: ROSE - Ranking Of Super Enhancer, Download (mit.edu)。與老版ROSE相比，v1.3.1版多了4個(gè)文件夾外文件，有些文件名也與以前版本不一樣。

---

6、入過(guò)的坑

（1）關(guān)于gff文件：雖然一些教程說(shuō)可以直接使用call peak生成的.bed文件替代.gff文件，ROSE也可以自己轉(zhuǎn)換出gff文件，但是前期使用narrowPeak.bed文件一直沒(méi)有跑通，出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)。也許是我們采用MACS分析獲得的narrowPea.bed在某些格式上是ROSE不能識(shí)別的，所以最后還是老老實(shí)實(shí)的自己做了gff文件。

（2）關(guān)于分析時(shí)長(zhǎng)：應(yīng)該跟硬件配置以及測(cè)序文件大小有關(guān)。進(jìn)程中會(huì)有各種分析狀態(tài)提示，結(jié)果文件夾里的文件也會(huì)慢慢的出現(xiàn)，直到完全獲得2個(gè)文件夾和9個(gè)文件夾外文件。然而此時(shí)并沒(méi)有結(jié)束，運(yùn)行狀態(tài)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停滯在如下?tīng)顟B(tài)，需要耐心等待，等到自動(dòng)返回到初始輸入命令行的狀態(tài)才是真正的結(jié)束：

21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 29000 30000 31000 32000 33000 34000 35000 36000 37000 38000 39000 MAKING TSS COLLECTION

PS：不要懷疑，會(huì)結(jié)束的，并且沒(méi)有任何報(bào)錯(cuò)。

希望每一位科研打工人都能順利獲得好結(jié)果！

參考鏈接：

super-enhancer神器ROSE的使用 - 簡(jiǎn)書(shū) (jianshu.com)

“Super-enhancer神器“ROSE安裝及教程_JiangQ_1996的博客-CSDN博客

Young Lab :: ROSE - Ranking Of Super Enhancer, Download (mit.edu)

使用ROSE鑒定超級(jí)增強(qiáng)子 - 騰訊云開(kāi)發(fā)者社區(qū)-騰訊云 (tencent.com)

GitHub - stjude/ROSE: ROSE: RANK ORDERING OF SUPER-ENHANCERS

ROSE: Rank Ordering of Super-Enhancers (nih.gov)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Super Enhancer(超级增强子)分析——ROSE包（v1.3.1）的安装及使用详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。