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RNA-seq入门实战(零):RNA-seq流程前的准备——Linux与R的环境创建

连续两次求贤令:曾经我给你带来了十万用户,但现在祝你倒闭,以及生信技能树知识整理实习生招募,让我走大运结识了几位优秀小伙伴!大家开始根据我的ngs组学视频进行一系列公共数据集分析实战,其中几个小伙伴让我非常惊喜,不需要怎么沟通和指导,就默默的完成了一个实战!

他前面的分享是:

  • Counts FPKM RPKM TPM CPM 的转化

  • 获取基因有效长度的N种方

下面是他对我们b站转录组视频课程的详细笔记

前言:

进行RNA-seq入门实战首先需要有一定的linux与R基础,推荐跟着B站生信技能树-jimmy老师学习打牢基础:
【生信技能树】生信人应该这样学linux(更新至第14集)_哔哩哔哩_bilibili

【生信技能树】生信人应该这样学R语言_哔哩哔哩_bilibili

本节概览:

  1. Linux下RNA-seq环境创建:
    Ubuntu子系统下载安装、Mniconda3与上游分析软件下载

  2. R下RNA-seq环境创建
    R与Rstudio下载安装、Bioconductor与R包下载

1. Linux环境设置

1.1 Linux系统的创建——Ubuntu

运行Linux系统一般使用服务器或者个人电脑的虚拟机(Virtualbox、VMware)和子系统,下面简单介绍Windows子系统的安装配置,详细说明请参阅Windows子系统WSL的体验与配置——Ubuntu-22.04

  • Ubuntu子系统的下载安装
    首先在win10中搜索“ 启用或关闭Windows功能 ”,进入该程序,勾选“适用于Linux的Windows子系统”;之后去微软商店搜索Ubuntu下载安装,一般安装默认版本或者最新的22.04LTS

  • 用户权限设置
    设置好用户名和密码进入Ubuntu后,需要设置一下用户权限
    启用root需要设置密码:sudo passwd root
    添加用户至root组:usermod -aG sudo username
    切换root用户:su
    退出root:exit

  • 软件镜像源设置
    一般选择国内的清华镜像,ubuntu | 镜像站使用帮助 | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror,Ubuntu 的软件源配置文件是 /etc/apt/sources.list。将系统自带的该文件做个备份,再编辑(* 注意要先切换为root用户*才能编辑该文件)

su cd /etc/apt/ cp sources.list sources.list.bak vim sources.list

Ubuntu版本 22.04 LTS的设置(注意要找到对应的Ubuntu版本设置)如下:

# 默认注释了源码镜像以提高 apt update 速度,如有需要可自行取消注释 deb https:///ubuntu/ jammy main restricted universe multiverse # deb-src https:///ubuntu/ jammy main restricted universe multiverse deb https:///ubuntu/ jammy-updates main restricted universe multiverse # deb-src https:///ubuntu/ jammy-updates main restricted universe multiverse deb https:///ubuntu/ jammy-backports main restricted universe multiverse # deb-src https:///ubuntu/ jammy-backports main restricted universe multiverse deb https:///ubuntu/ jammy-security main restricted universe multiverse # deb-src https:///ubuntu/ jammy-security main restricted universe multiverse # 预发布软件源,不建议启用 # deb https:///ubuntu/ jammy-proposed main restricted universe multiverse # deb-src https:///ubuntu/ jammy-proposed main restricted universe multivers
  • 更新一下所有软件

sudo apt update #更新可用软件包列表 sudo apt upgrade #更新已安装的包

1.2 Mniconda3下载安装

一般使用Mniconda3软件进行创建分析环境和管理软件,下面简单介绍Mniconda3的安装,其详细使用说明请参阅Miniconda3的安装、配置和使用

  • 下载与安装
    切换到安装位置(一般为主目录~), 下载最新的miniconda3,bash启动安装,一直enter、yes就可以了。

wget https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh#wget -c https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh bash Miniconda-latest-Linux-x86_64.sh
  • 设置conda软件镜像源
    依次输入以下命令设置软件镜像源,并展示镜像源地址,这里设置了中科大镜像:

conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/pro conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/r conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/free conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/main conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge conda config --set show_channel_urls yes
  • 创建分析环境
    创建rna流程环境rna_p3,指定python版本为3,同时下载sra-tools 软件,之后每次要运行rna流程都要进入该环境

conda create -n rna_p3 python=3 sra-tools conda env list #查看环境conda activate rna_p3 #进入conda 环境 conda deactivate #退出当前conda环境
  • 上游分析软件下载
    本次RNA-seq流程涉及软件如下所示,使用conda install -y 软件名=版本号依次进行下载即可,可同时下载多个软件,但不建议同时下载太多,容易报错

质控清洗:fastqc multiqc trim-galore
比对计数:hisat2 subread samtools=1.6 salmon


2. R环境设置

注意,安装使用R首先需要你的电脑用户名不能含有中文,否则后期运行程序会很容易报错,如果用户名含有中文请进行更改(很难。。。)或新建一个用户;
Rstudio是R的编译器,能提升用户交互体验,安装Rstudio前一定要先安装R

2.1 R与Rstudio下载安装

  • 先在清华镜像源下载 R,地址:The Comprehensive R Archive Network (tsinghua.edu.cn),
    依次进入:Download R for Windows——base——Previous releases;
    一般选择下载R 4.1.3,使用最新版可能会有不适配的问题,使用默认选项一直确定安装即可

  • 安装好 R后之后,再去Rstudio官网下载Rstudio,地址:Download the RStudio IDE - RStudio

  • Rstudio中设置清华镜像源
    依次进入:Tools——Global Options——Pakages——Change;选择镜像源

2.2 Bioconductor与R包下载

新建一个Rscript,运行以下内容,下载Bioconductor和本次实战所需所有R包等,代码修改自jimmy老师

###Bioconductor 下载 install.packages("BiocManager") 
###设置好清华镜像rm(list = ls()) options()$repos options()$BioC_mirror #options(BioC_mirror="https://mirrors.ustc.edu.cn/bioc/") options(BioC_mirror="/bioconductor/") options("repos" = c(CRAN="https:///CRAN/")) options()$repos options()$BioC_mirror ###安装需要的包BiocManager::install(c("GSEABase","GSVA","msigdbr","clusterProfiler" ),ask = F,update = F) BiocManager::install(c("GEOquery","limma","impute" ),ask = F,update = F) BiocManager::install(c("org.Hs.eg.db","org.Mm.eg.db"),ask = F,update = F) BiocManager::install(c("DESeq2","edgeR" ),ask = F,update = F) BiocManager::install("enrichplot",ask = F,update = F) BiocManager::install("devtools",ask = F,update = F) BiocManager::install("WGCNA",ask = F,update = F) BiocManager::install("data.table",ask = F,update = F) BiocManager::install("tximport",ask = F,update = F) BiocManager::install("tidyverse",ask = F,update = F) BiocManager::install("DOSE",ask = F,update = F) BiocManager::install("patchwork",ask = F,update = F) BiocManager::install("RBGL",ask = F,update = F) #Vennerable依赖包BiocManager::install("pathview",ask = F,update = F) BiocManager::install(c("STRINGdb","ggraph","igraph"),ask = F,update = F) install.packages("Vennerable", repos="") #安装Vennerable包 install.packages("statmod") #其他一些基础包安装 options()$repos install.packages(c("FactoMineR", "factoextra")) install.packages(c("ggplot2", "pheatmap","ggpubr","ggthemes", "ggstatsplot","ggsci","ggsignif")) install.packages("rvcheck") (.packages()) #查看当前加载运行包
#更新所有包 rvcheck::update_all(check_R = F, which = c("CRAN", "BioC", "github"))
  • 永久设置bioconductor镜像

#bioconductor | 镜像站使用帮助 | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror file.edit('~/.Rprofile')

输入以下内容:

# 清华源的镜像 options(BioC_mirror="https:///bioconductor")

以上就是进行RNA-seq流程前的全部准备了,下一步就可以开始进行上游数据下载、格式转化和质控清洗等步骤啦

参考资料

GitHub - jmzeng1314/GEO (强烈推荐学习)

【生信技能树】生信人应该这样安装软件_哔哩哔哩_bilibili

【生信技能树】生信分析入门环境搭建_哔哩哔哩_bilibili

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