1) TASSEL é um software para mapeamento por associação de traços complexos usando marcadores genéticos como SNPs. 2) Ele permite identificar associações entre o fenótipo e marcadores genéticos através de três pipelines: Discovery, Production e UNEAK. 3) O pipeline Discovery usa um genoma de referência para mapear QTLs em vários passos executados por plugins, enquanto o Production usa informações do Discovery em um único passo.

1. 1
TASSEL
Trait Analysis by aSSociation, Evolution and
Linkage

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Mapeamento por associação
● Software para o mapeamento por associação
de traços (características) complexos [1].

3. 3
Conceitos
● Mapeamento por associação
– Método para mapear QTLs
● QLT (quantitative trait loci)
– Expressão de caracteres fenotípicos
– Caracteres quantitativos
● Vários genes
● Distribuição contínua
● Quantidades: peso, altura etc.

4. 4
Estudo de associação
● Identificar associações entre o fenótipo e um
ou mais marcadores genéticos
● Marcador genético
– Diferenças entre indivíduos
– Detectar QTLs
– Exemplo: SNPs

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SNPs
● Single Nucleotide Polymosphisms
● Grande abundância
– A cada 300 ~ 600 nucleotídeos [2]
● Tecnologias de genotipagem
● Mutações que se propagaram ao longo de
gerações

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SNPs

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TASSEL - Instalação
● http://www.maizegenetics.net/tassel

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TASSEL - Instalação
● Recomendável via git
– https://git-scm.com/downloads
● Para copiar o projeto:
– git clone <endereço da versão>
● Para atualizações:
– git pull

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TASSEL Pipeline
● Consiste em módulos (plugins)
● Saída de um módulo pode ser utilizada como
entrada para outro módulo

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Termos importantes
● Sequence File: arquivo texto com uma
sequência de DNA e informações adicionais da
plataforma Illumina.
● Taxa: amostra individual
● Key File: arquivo texto usado para atribuir um
GBS Bar Code para uma Taxa
● GBS Tag: sequência DNA

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Arquivos de teste
● Download de arquivos de testes:
– http://mirrors.iplantcollaborative.org/browse/iplan
t/home/shared/panzea/tassel/GBSTestData.tar
● Pasta GBS
– Pipeline_Testing_key.txt → key file

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Tassel GBS Pipeline
● 3 pipelines
– Discovery Pipeline (genoma de referência)
● Vários passos
– Production Pipeline
● Utiliza informação do Discovery Pipeline
● Um passo
– UNEAK (sem um genoma de referência)

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Estrutura de diretórios
● É necessária uma estrutura de diretórios
– ./fastq
– ./tagCounts
– ./mergedTagCounts
– (…)
● Exemplo: o plugin FastqToTagCountPlugin
redireciona sua saída para o diretório
tagCounts.

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Discovery Pipeline
● Genoma de referência
● Na pasta GBS (arquivos de teste) possui um
genoma de referência:
– ZmB73_RefGen_(...)

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Discovery Pipeline
● Execução por linha de comando através de um
script em Perl que se comunica com a
aplicação Java
● Sintaxe:
– run_pipeline.pl -fork1 -PluginName –plugin-option(s)
-endPlugin -runfork1
● TASSEL pode rodar vários processos de uma
vez, combinar resultados etc.

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TASSEL GBS Pipeline
● Sintaxe:
– run_pipeline.pl -fork1 -PluginName –plugin-option(s)
-endPlugin -runfork1
● Em máquinas Windows sem o Perl instalado,
pode-se utilizar o “run_pipeline.bat”
● Cada passo do pipeline é especificado com um
comando “-fork” e um número

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TASSEL GBS Pipeline
● Sintaxe:
– run_pipeline.pl -fork1 -PluginName –plugin-option(s)
-endPlugin -runfork1
● O “fork” é seguido pelo nome do plugin e as
opções do plugin.
● “-endPlugin” sinaliza o final das opções.
● “-runfork1” executa o plugin especificado.

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TASSEL GBS Pipeline
● Sintaxe:
– run_pipeline.pl -fork1 -PluginName –plugin-option(s)
-endPlugin -runfork1
● Caso você chame o plugin sem argumento
algum, então serão impressas suas
opções/argumentos.

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TASSEL GBS Pipeline

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TASSEL GBS Pipeline
● Exemplos de argumentos para o plugin
FastqToTagCountPlugin
– -i → especifica o diretório de entrada contendo
arquivo FASTQ
– -e → especifica enzima utilizada na criação de uma
biblioteca GBS (exemplo: ApeKI)
– -o → diretório de saída

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TASSEL GBS Pipeline
● Exemplo de comando:
– run_pipeline.pl -fork1 -FastToTagCountPlugin -i
fastq -k myGBSProject_key.txt -e ApeKI -o
tagCounts -endPlugin -runfork1
● fastq → faz parte da estrutura de diretórios
● -k → key file
● -e → enzima de restrição (ApeKI)
● -o → saída para o diretório tagCounts

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TASSEL GBS Pipeline
● Exemplo comando com vários fork's
Run_pipeline.bat -fork1 –h mdp_genotype.hmp.txt -
filterAlign -filterAlignMinFreq 0.05 -fork2 -r
mdp_traits.txt -fork3 -q mdp_population_structure.txt -
excludeLastTrait -fork4 -k mdp_kinship.txt -combine5 -
input1 -input2 -input3 -intersect -combine6 -input5 -
input4 -mlm -export mlm_output_tutorial -runfork1 -
runfork2 -runfork3 -runfork4

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Enzimas de restrição
● TASSEL-GBS pipeline não se limita às enzimas
de restrição específicas usadas nos protocolos
GBS.
● Novas enzimas podem ser adicionadas:
– Basta solicitar no Google Group
– http://groups.google.com/group/tassel

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TASSEL GBS Pipeline
● O default de memória é 1.5GB, caso tenha
mais memória, é aconselhável aumentar a
quantidade de memória editando o arquivo
run_pipeline.pl
● Ou passando por argumento:
– run_pipeline.pl -Xmx6g (...)

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TASSEL GBS Pipeline
● O primeiro passo do pipeline requer pelo
menos 6G.
● Recomendável 16G

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TASSEL GBS Pipeline
● Muitos dos comandos produzem uma saída
enorme no console
● Pode ser útil redirecionar a saída para um
arquivo
● Utiliza-se o comando: | tee log.txt
– run_pipeline.pl (…) | tee log.txt

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Discovery Pipeline

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TASSEL GBS Pipeline
● Alguns arquivos (exemplo: TagCounts) estão
em formato binário.
● Para converter para um formato legível:
– BinaryToTextPlugin
● Para arquivos de textos muito grandes:
– Utilizar os comandos head e/ou tail
● head -10 meuArquivo.txt
● Mostra as 10 primeiras linhas de meuArquivo.txt

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GUI

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Linha de comando
● Vantagens:
– Pode ser usada a saída de um comando como
entrada de outro comando através de scripts
– Execução em servidor
– Consome menos recursos

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Referências
● [1]
http://bioinformatics.oxfordjournals.org/content/
23/19/2633.full.pdf
● [2]
http://www.lge.ibi.unicamp.br/lgeextensao2008/
extsup/snps.pdf
● Wiki Tassel:
– https://bitbucket.org/tasseladmin/tassel-5-source/wi
ki/Home