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Genetische Assoziation mit JMP Genomics, Teil 1: Importieren und Bereinigen von Daten

In der Reihe „Genetic Association with JMP Genomics“ entdecken wir zahlreiche Methoden zur Verknüpfung genetischer Marker mit interessierenden Merkmalen. Bevor wir mit der Analyse beginnen, müssen wir unsere Daten importieren und bereinigen. In diesem Leitfaden laden wir einen Datensatz von GEO herunter und bringen ihn hinein JMP-Genomik und in eine ideale Form für die Analyse umwandeln. In diesem Beispiel untersuchen wir etwa 22.000 genetische Marker in einer Stichprobe von 474 Berner Sennenhunden, die entweder von histiozytären Sarkomen (Tumoren) betroffen oder nicht betroffen sind.

Experimentelle Designdatei importieren

1. Um zu beginnen, folgen Sie dem Link unten, um das herunterzuladen xml.tgz Daten. ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/geo/series/GSE38nnn/GSE38011/miniml/
2. Sobald die Dateien auf Ihrem Computer gespeichert wurden, können Sie sie von dort aus herunterladen Genomik-Starter wählen Importieren > Experimentelle Designdatei > Designdatei aus MINIML erstellen .
   • Der erste Schritt beim Importieren der Daten ist das Erstellen einer Experimentelle Designdatei (EDF) aus der XML-Datei, die Teil des Downloads war. Diese Datei enthält phänotypische Daten sowie die Dateinamen, die zum Importieren aller Markerdaten erforderlich sind.
   • HINWEIS: Das EDF kann aus Daten in jedem Format durch Import in JMP erstellt werden. Dazu gehören Excel-Dateien und durch Trennzeichen getrennte Textdateien, auf die über zugegriffen werden kann Datei > Öffnen Befehl aus jedem JMP Genomics-Fenster.
3. Auf der Allgemein Wählen Sie auf der Registerkarte die Datei aus xml als die MINIML-formatierte Datei .
4. Typ bernese_dog_EDF als die Name der Ausgabedatei und benennen Sie einen Ausgabeordner , dann klick Laufen .
5. Die Ausgabe ist ein EDF, das die notwendigen Informationen zum Importieren der Markierungsdaten enthält. Jede Zeile im EDF entspricht einer TXT-Datei, die die Markierungsdaten jedes einzelnen Hundes enthält. Die folgenden Spalten sind in einem EDF erforderlich:

• Array: Eindeutige Nummer für jede Probe/Einzelperson
• Datei: Der Name der Datei, aus der die Beispieldaten importiert werden sollen
• ColumnName: Eindeutiger Bezeichner jeder Zeile. Hier ist jeder ColumnName-Eintrag die Referenz-ID für einen einzelnen Hund.

Markierungsdaten importieren

6. Um die Markierungsdaten zu importieren, kehren Sie zu zurück Genomik-Starter und auswählen Importieren >Text > Importieren eines entworfenen Experiments aus Text-, CSV- oder Excel-Dateien .
7. Auf der Allgemein Suchen Sie auf der Registerkarte EDF nach dem EDF sas7bdat und wählen Sie es als aus Experimentelle Designdatei .
8. Klicken Sie nach der Festlegung des EDF auf Offen neben der Datei, um die EDF-Tabelle aufzurufen.
9. Wählen Sie oben in der Tabelle aus Spalten > Neue Spalten. und erstellen Sie eine neue Spalte mit dem Spaltenname Intensität . Stellen Sie die ein Datentyp Zu Charakter .
10. In der ersten Reihe des neu erstellten Intensität Spalte, doppelklicken Sie und geben Sie ein VAR2 .
    • Dadurch wird die zweite Spalte jeder Datendatei als genotypische Daten angegeben.
    • Der Spaltentitel trägt die Bezeichnung „Intensität“, da ein EDF normalerweise für Ausdrucksdaten erstellt wird.
11. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den neuen Zellenwert VAR2 und auswählen „Füllen“ > „Bis zum Ende der Tabelle füllen“. . Sobald die neue Spalte erstellt wurde, speichern Sie das EDF.
12. Zurück zur Allgemein Navigieren Sie auf der Registerkarte zu dem Ordner, in dem die 476 heruntergeladenen Dateien von GEO gespeichert sind, und legen Sie diesen Ordner als fest Ordner mit Rohdateien .
13. Wählen Tabulatorgetrennt als die Datendateityp .
14. Stellen Sie die ein Zeilennummer der Variablennamen Zu 0 und das Datenstartzeile Zu 1 .
15. Wählen ID-Variable verwenden als die Schlüsselvariable zum Zusammenführen von Dateien und Typ VAR1 als die ID-Variable .
    • Dadurch wird die erste Spalte in jeder Datei unabhängig von ihrem Namen als ID-Variable festgelegt.
16. Benennen Sie einen Ausgabeordner .
17. Auf der Optionen Deaktivieren Sie auf der Registerkarte die Option Log2-Transformation durchführen . Diese Option wird wiederum zur Transformation von Ausdrucksdaten verwendet und kommt hier nicht ins Spiel.
18. Klicken Laufen um den Prozess zu beginnen.
19. Das Ergebnisfenster enthält eine Kopie des EDF und einen neuen Datensatz namens sas7bdat . Öffnen und überprüfen Sie die Daten. Beachten Sie, dass es 475 Spalten enthält, die einzelnen Hunden entsprechen, und dass die Markierungen in Zeilen organisiert sind (hohes Format).

Transponieren von groß nach breit und Kombinieren von Datensätzen

20. Der nächste Schritt besteht darin, die EDF- und Markerdaten in einem umfassenden Datensatz zu kombinieren. Gehe zurück zum Genomik-Starter und auswählen SAS Data Set Utilities > Tabellen > Hoch in breit transponieren .
    • Zur Durchführung der meisten genetischen und prädiktiven Modellierungsverfahren ist ein umfangreicher Datensatz erforderlich.
21. Auf der Allgemein Registerkarte, wählen Sie sas7bdat als die Geben Sie einen hohen Datensatz ein .
22. Wählen VAR1 als die Variablen, die breite Spaltennamen definieren , und geben Sie ein SNP_ in das Feld mit der Aufschrift „ Präfix für breite Spaltennamen .
    • Dadurch werden SNP-Variablennamen (Spaltennamen) im Ausgabedatensatz als SNP_1, SNP_2, SNP_3 usw. bezeichnet.
23. Benennen Sie den EDF sas7bdat als die SAS-Datensatz für experimentelles Design .
24. Nenne das Ausgabeweiter Datensatz bernese_geno_wide .
25. Benennen Sie einen Ausgabeordner und klicken Laufen um mit der Analyse zu beginnen.
26. Öffnen Sie die Ausgabedaten und überprüfen Sie sie. Das Ergebnis ist ein umfangreicher Datensatz, der sowohl phänotypische als auch genotypische Daten enthält. Beachten Sie, dass jeder Genotyp aus zwei nicht getrennten Buchstaben besteht.

Fehlende Genotypen neu kodieren

27. Die genotypischen Daten in diesem Datensatz sind im Allelformat (AA, AB, BB) kodiert, fehlende Daten sind als NC kodiert. Um diese fehlenden Genotypen neu zu kodieren, kehren Sie zum zurück Genomik-Starter und auswählen Genetik > Genetik-Dienstprogramme > Fehlende Genotypen neu kodieren .                       
28. Im Allgemein Wählen Sie auf der Registerkarte den breiten Datensatz aus sas7bdat als die Geben Sie den SAS-Datensatz ein .
29. Typ SNP_: in die Listenartige Spezifikation von Markierungsvariablen Feld, um jede Spalte, die mit dieser Zeichenfolge beginnt, als Markierungsvariable anzugeben.
30. Im Aktueller Wert, der fehlende Genotypen angibt Feld, Typ NC .
31. Wählen Sie eine aus Ausgabeordner und benennen Sie die Ausgabedatensatz bernese_geno_wide_miss .
32. Klicken Laufen um mit der Umkodierung zu beginnen. Der resultierende Datensatz enthält Folgendes: NC Genotypen durch eine leere Zelle ersetzt.

Anmerkungsdatei importieren (optional)

33. Der diesen Markierungen entsprechende Anmerkungsdatensatz ist in der Datei enthalten GPL15578-tbl-1.txt und kann auf der GEO-Website in der Vorschau angesehen werden: ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GPL15578 )
34. Eine kurze Vorschau der Datei mit einem Textbetrachter zeigt, dass die mit dem GEO-Download verknüpfte Datei die Spaltennamen für diese Daten nicht enthält. Um dieses Problem zu lösen, müssen sie manuell eingegeben werden. Von dem Genomik-Starter , wählen Datei > Öffnen und suchen Sie die Datei GPL15578-tbl-1.txt . Wählen Sie vor dem Öffnen die aus Öffnen als: Möglichkeit Daten mit Vorschau . Dadurch wird ein Dialogfeld geöffnet, das den Import unterstützt.
35. Wählen Nächste um eine Vorschau des Imports anzuzeigen. In diesem Fenster können die Spaltennamen so geändert werden, dass sie mit den obigen Spaltennamen übereinstimmen, indem Sie einfach auf die Spaltenüberschrift klicken und den gewünschten Namen eingeben.
36. Sobald Sie die Spaltennamen eingegeben haben, klicken Sie auf Importieren um die Daten zu importieren.
37. Der erste Schritt besteht darin, mit der rechten Maustaste darauf zu klicken Name Spalte auswählen und auswählen Spalten löschen .
    • Diese Spalte ist ein Duplikat der SPOT_ID Spalte und kann aufgrund des Spaltennamens später zu Problemen führen Name .
38. Klicken Sie anschließend mit der rechten Maustaste auf Chr Spalte auswählen und auswählen Spalteninfo… Ändere das Datentyp Option zu Numerisch .
    • Dies wird später ins Spiel kommen, da die Ergebnisse einiger Analysen nach Chromosomen geordnet sind.
39. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf REF_ID Spalte und wählen Sie Sortieren > Aufsteigend. Sobald die Spalten sortiert sind REF_ID , klicken Sie mit der rechten Maustaste auf SNP_ID Spalte und wählen Sie Formel .
40. Im Formel Fenster, Typ „SNP_“ (einschließlich der Zitate) in die Box. Wählen Sie dann im Menü ganz links die Option aus Charakter > Konkat Dadurch wird der Formel ein Doppelstrich (||) hinzugefügt. Kehren Sie dann zum Menü ganz links zurück und wählen Sie aus Charakter > Charakter und fügen Sie die Spalte hinzu REF_ID zu den Klammern. Die fertige Formel sollte wie folgt aussehen.
    • Dadurch werden die Einträge aus jeder Zeile in übernommen REF_ID Spalte und fügen Sie ein Präfix „ SNP_ “. Diese Spalte fungiert als Schlüssel- oder Referenzspalte für den genotypischen Datensatz.
41. Wählen OK , um die Formel anzuwenden und zum Anmerkungsdatensatz zurückzukehren. Der SNP_ID Die Spalte wird nun ausgefüllt. Entfernen Sie nun die Formel, indem Sie mit der rechten Maustaste klicken SNP_ID Spalte und Auswahl Spalteninfo…
42. Wenn das folgende Fenster erscheint, markieren Sie es Formel und auswählen Entfernen . Dann klick OK . Hinweis: Dies sollte keine sichtbaren Auswirkungen auf die Anmerkungstabelle haben.
    • Durch das Entfernen der Formel kann die Spalte entsperrt werden, während die durch die Formel erstellten Informationen erhalten bleiben.
43. Speichern Sie den fertigen Anmerkungsdatensatz im .sas7bdat-Format. Benennen Sie die Datei sas7bdat .

Neukodierung in numerische Genotypen

44. Der nächste Schritt besteht darin, die Genotypen im numerischen Format neu zu kodieren. Von dem Genomik-Starter , wählen Genetik > Genetik-Dienstprogramme > Genotypen neu kodieren .
45. Auf der Allgemein Wählen Sie auf der Registerkarte „ sas7bdat Daten als Geben Sie den SAS-Datensatz ein .
46. Typ SNP: in die Listenartige Spezifikation von Markierungsvariablen
    • Dadurch werden alle Spalten, die mit den Buchstaben „SNP“ beginnen, als Markierungsvariablen gekennzeichnet.
47. Benennen Sie einen Ausgabeordner .
48. Auf der Neu kodieren Registerkarte, auswählen Nicht abgegrenzte Genotypen als die Format der Markervariablen .
49. Belassen Sie die Standardoptionen von Numerischer Zusatz für Genotyp-Rekodierung Und Seltene Varianten-Rekodierung .
    • Die numerische additive Kodierung lautet wie folgt: 0 = homozygot für das Hauptallel, 1 = heterozygot, 2 = heterozygot für das Nebenallel.
50. Nenne das Ausgabe-Genotyp-Datensatz bernese_wide_numeric .
51. Von dem Anmerkung Tab, wählen Sie die Datei oben aus, sas7bdat als die Anmerkung SAS-Daten Satz.
52. Eingeben SNP_ID als die Anmerkungsbeschriftungsvariable und klicken Laufen um mit der Umkodierung zu beginnen.
53. Überprüfen Sie die Neukodierte Genotypdaten , genannt bernese_wide_numeric_sas7bdat , aus dem Ausgabefenster und notieren Sie die neu kodierten Genotypen.

In der Reihe „Genetic Association with JMP Genomics“ werden wir zahlreiche Methoden entdecken, um genetische Marker mit interessierenden Merkmalen zu verknüpfen. Bevor wir mit der Analyse beginnen, müssen wir unsere Daten importieren und bereinigen. In diesem Leitfaden laden wir einen Datensatz von GEO herunter, übertragen ihn in JMP und wandeln ihn in eine ideale Form für die Analyse um. In diesem Beispiel untersuchen wir etwa 22.000 genetische Marker in einer Stichprobe von 474 Berner Sennenhunden, die entweder von histiozytären Sarkomen (Tumoren) betroffen oder nicht betroffen sind.

Betreff: Genetische Assoziation mit JMP Genomics, Teil 1: Importieren und Bereinigen von Daten

Kann diese Art der Analyse mit JMP Pro 17 durchgeführt werden? Ich habe eine vollständige Kopplungskarte, würde aber gerne eine weitere mit JMP erstellen. Ich bin daran interessiert, JMP für QTL-Studien zu verwenden. Falls JMP Genomics benötigt wird, können Sie mir einen Ansprechpartner mit Preisinformationen nennen?

Danke

SJ Schneider

Betreff: Genetische Assoziation mit JMP Genomics, Teil 1: Importieren und Bereinigen von Daten

Hallo @AlphaSchneider ,

Leider wurde die Produktproduktion von JMP Genomics vor einigen Jahren eingestellt.

Die oben genannten Schritte können in JMP Pro 17 durchgeführt werden. Verwenden Sie dazu das Menü „Tabellen“ und die Plattform „Markerstatistik“ unter „Genetik“ im Menü „Analyse“. Dies wurde in JMP Pro 18 und 19 verbessert (Veröffentlichung im Herbst, September/Oktober) und wird einige Verbesserungen wie Imputationsmethoden und eine verbesserte Aufzeichnung beinhalten.

Assoziationsstudien (SNP-Trait) können mithilfe des Response Screenings unter Analysieren > Screening oder Analysieren > Modell anpassen durchgeführt werden. Hier ist ein Link, der beschreibt, wie einige dieser Dinge in JMP Pro 18 ( Genomanalyse mit JMP Pro ) durchgeführt werden.

Sie können sich auch jederzeit an den Support wenden ( support@jmp.com ).

Am besten,