レパトアシーケンスデータの事後解析・ビジュアライゼーションに


VDJtoolsは、レパトアシーケンスデータの事後解析を容易にするために設計されたデータ可視化用のソフトウェアです。

データの多様性や各種ツールから出力されるデータ形式の違いによるギャップを補完し、統計解析、結果のビジュアライゼーションまでをサポートします。

計算科学のバックグラウンドがないユーザーでも、簡単な操作で効率的な解析作業が可能です。


主なポイント


  • MiXCR・IgBlast・IMGT等の解析ツールから得られた、様々な形式の出力ファイルを解析可能
  • 任意のサンプルの V-J junctionsの頻度情報を可視化
  • サンプル中に存在する V/J segmentに関連するリードの頻度を計算
  • ヒートマップ・Circos plotなどのグラフィカルな表示で、結果の解釈をサポート
  • CDR3の配列情報を可視化

技術情報


VDJtools アウトプット例

VDJtools_output


MiLaboratories製品ファミリーのレパトア解析フロー

MiLaboratories社製品は3つの製品で構成されています。「MIGEC」でNGS(次世代シーケンサー)から得られたシーケンスデータを読み込み、エラー修正を行います。つぎに「MiXCR」でクロノタイプの抽出を行い、「VDJtools」で結果のビジュアリゼーションや統計解析を行います。それぞれ単独でも利用可能です。

MiLabs_05


モジュールと主な機能

Basic analysis : 各種統計計算やスペクトルタイピング
- リード数、平均クロノタイプサイズ、非機能クロノタイプの数などのサンプルの各種統計解析
- V-J領域の使用プロファイル計算
- スペクトルタイプ分析、クロノタイプの出現頻度をCDR3シーケンス長別にプロット
- 上位N個のクロノタイプをCDR3シーケンス長別にプロット
- 異なるV-Jペアの出現頻度をCircosスタイルでプロット
- 上位N個のV領域を有するクロノタイプをCDR3シーケンス長別にプロット

Diversity estimation : レパートリーの豊かさや多様性の推定
- レパートリーのクロナリティを視覚化
- レアファンクション解析
- レパートリー多様性推定値の計算

Repertoire overlap analysis : サンプル間の共通クロノタイプ
- 1ペア間の共通クロノタイプ
- 複数サンプルペア間の共通クロノタイプ
- サンプルのクラスター化
- サンプルシーケンスの時間経過分析

Pre-processing : フィルタリングとリサンプリング
- 頻度毎に誤ったクロノタイプを修正
- サンプル間コンタミネーションの可能性除去
- ダウンサンプリングの実行
- 出現頻度上位、頻度の閾値、VDJ領域等、各種条件によるクロノタイプのフィルタリング

Operate on clonotype tables : クロノタイプテーブルの操作
- 別サンプルから得られたクロノタイプの集積、結合

Anotation : クロノタイプ表の機能注釈 (抗原特異性、アミノ酸特性など) の構築
- アミノ酸物理特性による、CDR3領域 (V-Dジャンクションなど) のプロファイル構築
- クロノタイプの基本的な機能注釈およびアミノ酸の物理的特性(GRAVYなど) の計算
- 既知抗原特異性のクロノタイプを含むデータベースを照会

Output : 出力
- 各モジュールは包括的な表形式出力を生成し、一部はオプションのグラフィカル出力を生成


対応形式

VDJtoolsは以下のVDJマッピングソフトウェアおよび分析プラットフォーム出力データを読み込み、解析することが可能です。

  • MiTCR
  • MIGEC
  • MGT
  • IgBlast (MIGMAP wrapper経由)
  • VDJdb
  • ImmunoSEQ
  • Vidjil
  • RTCR
  • MiXCR
  • ImSEQ

稼働環境

  • OS:下記記載の JAVA が動作する Windows、Linux、MAC OS X
  • Java Runtime Environment バージョン 8 以上
  • グラフの出力には R の実行環境を必要とします(v 3.1.0 でテスト済)

* R は MIGEC 及び VDJtools の動作に必要です。


文献情報

Shugay M et al. VDJtools: Unifying Post-analysis of T Cell Receptor Repertoires. PLoS Comp Biol 2015; 11(11) doi: 10.1371/journal.pcbi.1004503.



資料ダウンロード


参考資料

MiLaboratories社3製品(MiXCR/MIGEC/VDJtools)カタログ

参考資料

MiLaboratories社3製品(MiXCR/MIGEC/VDJtools)ご説明資料

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