基因组数据在日常科研中具有非常重要的作用,几乎人人都会用到;基因组数据一般都会被收录到某些数据库,当然也有些物种是独立的网址数据库;例如小编常用的基因组数据库有ensembl和phytozome(JGI)具体链接见下方:
1.Ensembl
是由 European Bioinformatics Institute(EBI)与Wellcome Trust Sanger Institute(WTSI)共同合作开发的数据库项目。涵盖大量物种的参考基因组信息,并且数据更新及时,是参考基因组下载的好选择。
动物参考基因组:http://asia./index.html
植物参考基因组:http://plants./index.html
其他真菌细菌等参考基因组:http:///
2.phytozome(JGI)
主要收录绿色植物基因组的数据库,主要用于植物比较基因组学分析,收录的植物基因组及注释信息很全面,也是一个不错的植物基因组下载数据库;
地址:https://phytozome.jgi./pz/portal.html
但总有些基因组的数据会让人十分头疼,例如NCBI上的基因组数据。
其基因组数据gff文件是这样的:

什么基因ID、染色体编号都是有自己命名规则的,跟我们通常用到的完全不一样。假如其他数据库没有收录的话,那就只能认命用NCBI上的基因组了,但真心不好用。
为此小编专门写了个perl脚本,将其改为正常命名的格式。修改后文件如下:

染色体编号、基因ID都改为正常的ID;转录本ID改为基因ID 加 '.1',如果有多个转录本,第二个转录本改为加 '.2',以此类推;CDS ID改为转录本ID。
脚本帮助
Usage
Forced parameter:
-gff genoma gff file must be given
-fa genoma fasta file must be given
-p protein fasta file optional
-pro_out output protein fasta file optional
-o output genoma gff file must be given
-out output genoma fasta file must be given
Other parameter:
-h Help document
使用用法
运行命令如下:
perl ncbi_gff_2_Ensembl_gff.pl -gff genomic.gff -fa genomic.fa -o new.genomic.gff -out new.genomic.fna -p protein.fa -pro_out new.protein.fa
各参数作用:
-gff: 指定基因组gff文件
-fa: 指定基因组序列文件
-o: 指定新生成的基因组gff文件
-out: 指定新生成的基因组序列文件
-p: 指定基因组蛋白质序列文件
-pro_out: 指定新生成的基因组蛋白质序列文件
其中 -p为可选项,其后跟蛋白质序列文件,将蛋白质序列的序列ID改为转录本ID。如果有-p选项,则必须跟-pro_out选项,指定蛋白质序列ID替换后保存为的新文件。
由于NCBI中转录本序列的ID命名方式五花八门,所以没有通用的脚本可以修改其序列ID,只能具体情况具体对待,因此这里没有给出转录本序列文件修改的功能。
脚本代码
use Getopt::Long;
use strict;
use Bio::SeqIO;
use Bio::Seq;
#get opts
my %opts;
GetOptions(\%opts, 'gff=s', 'o=s', 'fa=s', 'p=s', 'pro_out=s', 'out=s','h');
if(!defined($opts{gff}) || !defined($opts{o}) || !defined($opts{fa}) || !defined($opts{out}) || defined($opts{h}))
{
print ' Usage End.';
Usage
Forced parameter:
-gff genoma gff file must be given
-fa genoma fasta file must be given
-p protein fasta file optional
-pro_out output protein fasta file optional
-o output genoma gff file must be given
-out output genoma fasta file must be given
Other parameter:
-h Help document
Usage End.
exit;
}
open(IN,'$opts{gff}') || die 'open $opts{gff} failed\n';
open(OUT,'>$opts{o}') || die 'open $opts{o} failed\n';
my %chr;
my %gene;
my %gene_mrna_num;
my %mrna;
my %mrna_exon_num;
my %pro2mrna;
while(){
if(/^#/){
print OUT $_;
next;
}
chomp;
my @line = split('\t');
###########################################################################
if($line[2] eq 'region'){
if($line[8] =~/chromosome/){
$line[8] =~ /chromosome=([^;]*)/;
my $chromosome = $1;
$chr{$line[0]} = $chromosome;
}else{
$chr{$line[0]} = $line[0];
}
}
###########################################################################
if($line[2] eq 'gene'){
$line[8] =~ /ID=([^;]*);Name=([^;]*)/;
my $geneid = $1;
my $genename = $2;
$line[8] =~ s/$geneid/$genename/;
$gene{$geneid} = $genename;
$gene_mrna_num{$geneid} = 0;
}
###########################################################################
if($line[2] eq 'mRNA'){
$line[8] =~ /ID=([^;]*);Parent=([^;]*)/;
my $mrnaid = $1;
my $geneid = $2;
$line[8] =~ s/$geneid/$gene{$geneid}/;
$gene_mrna_num{$geneid}++;
$line[8] =~ s/$mrnaid/$gene{$geneid}\.$gene_mrna_num{$geneid}/;
$mrna{$mrnaid} = '$gene{$geneid}.$gene_mrna_num{$geneid}';
$mrna_exon_num{$mrnaid} = 0;
}
###########################################################################
if($line[2] eq 'exon'){
$line[8] =~ /ID=([^;]*);Parent=([^;]*)/;
my $exonid = $1;
my $mrnaid = $2;
$mrna_exon_num{$mrnaid}++;
$line[8] =~ s/$mrnaid/$mrna{$mrnaid};Name=$mrna{$mrnaid}\.exon$mrna_exon_num{$mrnaid}/;
$line[8] =~ s/ID=$exonid;//;
}
###########################################################################
if($line[2] eq 'CDS'){
$line[8] =~ /ID=([^;]*);Parent=([^;]*)/;
my $cdsid = $1;
my $mrnaid = $2;
$line[8] =~ /Name=([^;]*)/;
my $proid = $1;
$pro2mrna{$proid} = $mrna{$mrnaid};
$line[8] =~ s/$mrnaid/$mrna{$mrnaid}/;
$line[8] =~ s/$cdsid/$mrna{$mrnaid}/;
}
$line[0] = $chr{$line[0]};
print OUT join('\t',@line).'\n';
}
close(IN);
close(OUT);
my $in = Bio::SeqIO->new(-file => '$opts{fa}' , -format => 'Fasta');
my $out = Bio::SeqIO->new(-file => '>$opts{out}' , -format => 'fasta');
while ( my $seq = $in->next_seq() ) {
my($id,$sequence,$desc)=($seq->id,$seq->seq,$seq->desc);
my $newSeqobj = Bio::Seq->new(-seq => $sequence,
-desc => $desc,
-id => $chr{$id},
);
$out->write_seq($newSeqobj);
}
if($opts{p}){
if(!defined($opts{pro_out}))
{
print 'protein output file not defined\n';
exit;
}
my $in = Bio::SeqIO->new(-file => '$opts{p}' , -format => 'Fasta');
my $out = Bio::SeqIO->new(-file => '>$opts{pro_out}' , -format => 'fasta');
while ( my $seq = $in->next_seq() ) {
my($id,$sequence,$desc)=($seq->id,$seq->seq,$seq->desc);
my $newSeqobj = Bio::Seq->new(-seq => $sequence,
-desc => $desc,
-id => $pro2mrna{$id},
);
$out->write_seq($newSeqobj);
}
}