deepTools

面向 ChIP-seq、ATAC-seq、RNA-seq 等数据的覆盖度计算、矩阵生成和可视化工具集。Toolkit for coverage tracks, signal matrices, heatmaps, and profiles.

速览 | Quick Look

• 常见输入：BAM, BED/GTF
• 常见输出：bigWig, matrix, heatmap, profile, TSV
• 典型场景：生成 genome browser signal、TSS/peak signal heatmap、样本相关性检查

安装 | Install

mamba install -c bioconda deeptools

常用命令 | Common Commands

BAM 转 bigWig：

bamCoverage -b sample.sorted.bam -o sample.rpgc.bw \
  --normalizeUsing RPGC --effectiveGenomeSize 2913022398 \
  --binSize 10 -p 8

计算 TSS 周围信号矩阵：

computeMatrix reference-point \
  -S sample.rpgc.bw \
  -R genes.bed \
  --referencePoint TSS -b 3000 -a 3000 \
  -o matrix.gz -p 8

画 heatmap 和 profile：

plotHeatmap -m matrix.gz -out heatmap.pdf
plotProfile -m matrix.gz -out profile.pdf --outFileNameData profile.tsv

样本相关性：

multiBamSummary bins --bamfiles *.bam -o bam_summary.npz -p 8
plotCorrelation -in bam_summary.npz --corMethod pearson \
  --whatToPlot heatmap -o correlation.pdf

关键参数 | Key Options

• bamCoverage：从 BAM 生成 coverage bigWig。
• computeMatrix：按区域生成信号矩阵。
• plotHeatmap / plotProfile：可视化矩阵。
• multiBamSummary：计算多个 BAM 的覆盖度摘要。
• --normalizeUsing：选择标准化方式。
• -p：线程数。

常见坑 | Pitfalls

• --effectiveGenomeSize 要与物种和过滤策略匹配。
• bigWig 染色体命名需要和 BED/GTF 一致。
• binSize 越小文件越大，浏览器展示和统计速度也会变化。

参考 | References

• Official documentation: https://deeptools.readthedocs.io/