使用CNVnator進行CNV檢測

CNVnator是一款CNV檢測軟體，基於Read-Depth的分析策略，通過對全基因組測序數據進行分析來預測CNV, 原始碼保存在github上，網址如下

https://github.com/abyzovlab/CNVnator

這個軟體的安裝比較複雜，我這裡直接使用別人裝好的docker鏡像進行處理，這也是docker的方便之處，直接從源中下載別人已經裝好的cnvnator的鏡像，代碼如下

docker pull diploid/cnvnator

具體的分析步驟如下

1.  EXTRACTING READ MAPPING FROM BAM/SAM FILES

CNVnator中依賴ROOT這個軟體包，這個軟體包是專門針對大數據的處理進行開發的，提供了統計分析，可視化，數據存儲等一系列功能，基於這個體系可以極大的加快運行速度，所以將原始的信息都存在root文件中，便於分析。

這一步將比對的信息存儲到後綴為root的文件中，代碼如下

cnvnator -root file.root -tree chr1.bam -chrom 1

-tree參數指定輸入的bam文件的名稱，-root文件指定輸出的root文件的名稱，-chrom指定需要分析的染色體，默認情況下分析所有的染色體，這裡我是測試，只分析了1號染色體。

2.  GENERATING A READ DEPTH HISTOGRAM

這一步是按照固定大小的窗口對基因組進行劃分，統計每個窗口內的read depth, 代碼如下

cnvnator -root file.root -his 1000 -chrom 1 -d genome_fa_dir

-his參數指定窗口的大小，單位為bp, -d參數指定參考基因組fasta文件所在的目錄。

3.  CALCULATING STATISTICS

這一步是必須的，代碼如下

cnvnator -root file.root -stat 1000

-stat指定窗口的大小，和第二步的-his參數的取值相同。

4. Partition

這一步進行segmentation，代碼如下

cnvnator -root file.root -partition 1000

-partition指定窗口的大小，和第二步的-his參數的取值相同。

5. Call CNVs

這一步分析每個segment區域的CNV, 代碼如下

cnvnator -root file.root -call 1000 > cnv.call.txt

-call指定窗口的大小，和第二步的-his參數的取值相同, 輸出結果默認列印到屏幕上，這裡重定向到文件中。

輸出文件的內容如下

第一列為CNV的類型，包括了deletion和duplication兩種類型，第二列為CNV的染色體區域，第三列為CNV的長度，第四列為歸一化之後的read depth, 歸一化到0-1的範圍，第五列到第八列為不同的evalue值，最後一類為q0,  後五列對應的解釋如下

對於原始的cnv call的輸出，還可以通過軟體自帶的腳本轉換為VCF格式，代碼如下

cnvnator2VCF.pl cnv.call.txt >cnv.vcf

CNVnator的功能強大，運行速度快，更多用法請參考官方文檔。

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