Fastqc用腻了,来试下这个R包吧

简介: 平时拿到数据后首先要进行质控环节,其中FastaQC软件的使用最为广泛,它可以为每一个样品生成一个html报告和一个‘zip’ 文件,zip解压之后生成fastqc_data.txt和summary.txt的文件,里面包含了测序样品的质量信息,但是如果有几十个甚至上百个数据时候,我们总不可能一一的打开每个html文件查看,因此Multiqc软件成为了解决这一问题的首选方案,可以基于结果zip文件进行多样品的整合分析,信息生成在一张报告上。然而哪里有问题,哪里就有R包,对于R语言爱好者,这里再提供一种可替代的方法--fastqcr包,好处就是不管有没有linux环境时候,都可以快速对数据进行质检

主要功能


1) 安装和运行

  • fastqc_install(): Unix环境下(MAC OSX和Linux)安装最新版的FastaQC
  • fastqc(): R中运行FastQC

2) 汇总多样品FastQC报告

  • qc <- qc_aggregate():合并多样品的FastQC报告至一个数据框
  • summary(qc):针对qc_aggregate的结果生成汇总表
  • qc_stats(): FastaQC报告的一般统计信息

3) 查看问题

  • qc_fails(qc):显示失败的样本或模块。
  • qc_warns(qc): 显示警告的样本或模块。
  • qc_problems(qc): qc_fails()和qc_warns()的并集。 显示哪些样本或模块失败或警告。

4) 导入绘制Fastqc报告

  • qc_read(): 读取FastQC数据到R种
  • qc_plot(): 绘制FastQC数据

5)生成单样品和多样品QC报告

  • qc_report():创建一个HTML文件,其中包含一个或多个文件的FastQC报告。 输入可以是包含多个FastQC报告的目录,也可以是单个样本FastQC报告。

安装加载


## 两种方式
# Cran
install.packages("fastqcr")
# Github
if(!require(devtools)) install.packages("devtools")
devtools::install_github("kassambara/fastqcr")
library(fastqcr)

使用

fastqc函数,输入样品fq格式文件,输出样品的zip压缩包。

fastqc(fq.dir = "~/Documents/FASTQ", # FASTQ files directory
       qc.dir = "~/Documents/FASTQC", # Results direcory
       threads = 4                    # Number of threads
       )

Demo数据:在该包的目录文件下有现成的5个样品S1-S5的zip压缩包文件,这里直接作为示例数据进行演示

library(fastqcr)
# Demo QC dir
qc.dir <- system.file("fastqc_results", package = "fastqcr")
qc.dir
# 列出文件
list.files(qc.dir)
[1] "S1_fastqc.zip" "S2_fastqc.zip" "S3_fastqc.zip" "S4_fastqc.zip" "S5_fastqc.zip"

汇总FastQC报告

qc <- qc_aggregate(qc.dir)
qc

28d0191f4fdc630b2e1fd451e1d68d4.png

汇总信息

生成7列信息:

  • sample: 样品名字
  • module:fastqc模块
  • status:每个样品的fastqc 模块特征
  • tot.seq: 全部序列
  • seq.length:测序长度
  • pct.gc: GC含量
  • pct.dup: 重复序列百分比

查看质控状态是“Warn”或者“FAIL”的样品及模块

library(dplyr)
qc %>%
  select(sample, module, status) %>%    
  filter(status %in% c("WARN", "FAIL")) %>%
  arrange(sample)

0c0af827e994bba780f4a856d47397f.png

Warn和Fail信息

统计信息,查看每个模块各种状态上的样品个数

# Summary of qc
summary(qc)
# 生成一般统计信息
qc_stats(qc)

e6f20dbcba055d6a8902d2d4d0b163f.png

汇总信息

我们也可以针对模块特征去查询

# 哪些样品是失败的
qc_fails(qc, "module")
# 看那些样品是警告
qc_warns(qc, "module")
# 看哪些样品是有问题的 包含警告与失败
qc_problems(qc, "module")
# 另外加上compact = FALSE使表格不那么紧凑
qc_problems(qc, "module", compact = FALSE)

114a2a9dcaee7b5e7e224dcbd168686.png

问题模块查询

生成HTML报告

直接全部样品生成报告,类似Multiqc功能。

qc.dir <- system.file("fastqc_results", package = "fastqcr")
qc.dir
# 生成报告
qc_report(qc.dir, result.file = "~/Desktop/multi-qc-result",
          experiment = "Exome sequencing of colon cancer cell lines")

86d9f89638652f130ca9e1ca1486abf.png

多样品汇总

我们也可以针对单样品生成报告,比如只生成S1样品,加上interpret= TRUE参数具有交互式。

qc.file <- system.file("fastqc_results", "S1_fastqc.zip", package = "fastqcr")
qc.file
# 生成报告
 qc_report(qc.file, result.file = "one-sample-report-with-interpretation",
   interpret = TRUE)

bdcd9759235d3927572da5e883a9cd3.png

单样品

针对某个模块画图

我们都知道fastqc基本包括如下几个模块:

  • “Summary”,
  • “Basic Statistics”,
  • “Per base sequence quality”,
  • “Per sequence quality scores”,
  • “Per base sequence content”,
  • “Per sequence GC content”,
  • “Per base N content”,
  • “Sequence Length Distribution”,
  • “Sequence Duplication Levels”,
  • “Overrepresented sequences”,
  • “Adapter Content”

若我们只想快速度看其中某个模块的情况,通过qc_plot(qc,"模块名称")即可出图

library(patchwork)
A1 <- qc_plot(qc.file, "Per sequence GC content")
A2 <- qc_plot(qc.file, "Per base sequence quality")
A3 <- qc_plot(qc.file, "Per sequence quality scores")
A4 <- qc_plot(qc.file, "Per base sequence content")
(A1+A2)/(A3+A4)

c29b01b82994f4a27474f31474a4f61.png

针对模块作图

总之该包的函数使用非常简单,花费一点点时间即可快速掌握,除了Multiqc软件,该方法其实也不失为一种备选方案。

参考: http://www.sthda.com/english/wiki/fastqcr-an-r-package-facilitating-quality-controls-of-sequencing-data-for-large-numbers-of-samples

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