Genome browser：UCSC基因组浏览器-ENCODE数据整合

主要参考资料来源：

（1）genome wiki参考：https://genomewiki.ucsc.edu/index.php?title=Main_Page

（2）UCSC官网教程为主，注意资料很多，按需自学：

https://genome.ucsc.edu/training/index.html

1️⃣线上培训和教程

注意每个链接有2部分：

2️⃣基因组浏览器中工具的用户指南：

3️⃣一些帮助页面也可以看看：

基本上看完上面全部资料，再自己实操一下，能够基本上把基因组浏览器掌握个大概

（3）UCSC官网中的教育教程资料：

本项目旨在利用基因组浏览器作为显示设备，探索基因组学、遗传学、分子生物学、医学等领域，通过一系列简短的小案例来展示不同学科中的概念，目的是以图形方式展示这些概念；

https://genome.ucsc.edu/training/education/

一，browser basics浏览器基础

我随便在ucsc上打开一个human的hg19版本的browser

https://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgTracks?db=hg19&lastVirtModeType=default&lastVirtModeExtraState=&virtModeType=default&virtMode=0&nonVirtPosition=&position=chr7%3A155592223%2D155605565&hgsid=2560587448_lBAwo6RNv3analFAkf5EOYIk5UBL

我们可以看到有很多filed/track，

我们主要关注内部数据的track，这些数据的来源（性质）：

测序回帖mapping方面：

gene结构、信息方面：

表型、变异，主要是文献信息集锦：

更细致的变异项目信息（群体遗传学）：

转录组方面，和gene表达相关的信息：

调控方面，主要是表观基因组方面的信息为主：

比较基因组，偏向于系统发生分析方面（也就是进化论）：

基因组组装，也基本上是系统发育分析方面

序列分析，主要是重复序列，从功能上讲，可以和系统发育分析归类在一起

1，每个数据track的展示设置：

1. Visibility（可见性）
   控制基因轨道（Track）的显示模式，提供以下选项：

Hide（隐藏）：完全隐藏该轨道，不显示任何信息。

Dense（密集模式）：以紧凑形式显示，仅展示关键数据（如基因名称或信号峰值），适合概览大量轨道。

Squish（紧凑模式）：比密集模式更简化，可能仅显示轮廓或简化图形，节省空间。

Pack（打包模式）：将多个条目堆叠显示，避免重叠，适合查看少量但密集的数据。

Full（完整模式）：显示轨道的全部细节（如基因结构、外显子/内含子边界等），适合深入分析。

使用场景：

若需快速浏览基因组区域，选择“Dense”或“Squish”；

若需详细查看某个基因的结构，切换到“Full”。

2. Track Ordering（轨道排序）
   通过拖放（Drag and Drop）调整轨道的显示顺序：

将鼠标悬停在轨道名称左侧的空白区域，光标会变为“抓手”图标。

按住左键拖动轨道至目标位置，松开即可完成排序。
作用：根据分析需求，将重要轨道（如目标基因、突变位点）置顶，便于查看。

3. Drag and Zoom/Highlighting（拖拽与缩放/高亮）
   拖拽缩放：

在基因组坐标轴上按住左键水平拖动，可快速放大特定区域。

按住Shift键并拖动鼠标，可框选特定区域进行精确放大。

高亮功能：

在轨道上拖动鼠标，可高亮选中区域，辅助定位目标序列或变异位点。

4. Configuration Page（配置页面）
   通过该页面自定义轨道的全局显示设置：

访问方式：点击浏览器顶部的“Genome”或“View”菜单，选择“Configure Tracks”。

主要功能：

批量调整多个轨道的显示模式（如将所有基因设为“Pack”）。

设置默认显示参数（如颜色、标签显示规则）。

保存/加载自定义配置，方便后续重复使用。

5. Right Click Menu（右键菜单）
   在任意轨道上右键单击，可调出快捷菜单，包含以下功能：

调整颜色：修改轨道的显示颜色以增强对比。

跳转到详细信息页：直接访问该轨道的数据库条目（如GeneCard或ClinVar）。

导出数据：将当前轨道数据导出为BED、GTF等格式。

重置配置：恢复轨道的默认显示设置。

总结操作流程示例
使用“Track Ordering”将目标基因轨道拖至顶部。

右键单击该轨道，选择“Full”模式以查看详细结构。

通过拖拽缩放功能定位到外显子区域，并用高亮标记候选变异位点。

在“Configuration Page”中保存当前设置，便于下次直接加载。

通过灵活组合这些功能，用户可以高效地定制基因组浏览界面，满足从快速筛查到深度分析的多层次需求。

2，如何找到更多的信息

我要看的是什么track，展示的是什么item，如果我想了解这个track更多的信息应该怎么做？

知道展示的track的是什么，也就是item描述，比如说下面的ensembl gene predictions（archive 75-feb2014）

然后这个track的数据来源，也就是track描述，比如说下面的ensembl genes

你应该或者说必须得了解自己所浏览对象的item以及track。

3，UCSC中一些online、R、python依赖的生物信息学序列分析工具：

https://genome.ucsc.edu/util.html

二，ENCODE数据在genome browser中的可视化：

在regulation来源数据中找到ENCODE相关的track

比如说我只想看TFBS，也就是转录因子结合信息，见上

我们进入查看具体这个track的信息：

按照自己需求展示想要的数据：

可以看到我们想要的item：也就是前面要展示的数据

当然数据太多了，其他的非ENCODE的track，我们可以通过右键进行hide：

比如说RAD21基因，我只想查看这个gene位点上的TF结合信息，用ENCODE的数据，一个clean and tidy的界面如下：

对于其中的每个track，可以查看修改：

对某个track中的具体item，可以查看描述：

1，ENCODE tools：