主成分分析のツールとして、下記記事でFlashPCA2をご紹介しましたが、WSL2のUbuntuでは動作しない場合があることがわかりました。そこで今回は、PLINKを使った方法をご紹介します。
1. ダウンロードとインストール
上記のダウンロードサイトにアクセスし、Linux 64-bit（WSL2 Ubuntuの場合）のdownloadボタンを右クリックし、リンクのURLをコピーします。
続いて、下記のコマンドを順に実行し、プログラム類をダウンロード、展開します。
mkdir plink
cd plink
wget https://s3.amazonaws.com/plink1-assets/plink_linux_x86_64_20220402.zip #上記で右クリックコピーしたURL
unzip plink_linux_x86_64_20220402.zip展開後のディレクトリを見ると、5つのファイルが入っています。このうち、plinkというファイルが目的のプログラムです。
$ ls
LICENSE plink prettify toy.map toy.pedなお、WSL2のUbuntuでは、デフォルトで同名の「Plink」というソフトウェアがインストールされており、厄介なことにパスが通っています。単純にplinkと打つと、下記のような画面が表示されてしまい、目的のPLINKを使うことができません。
$ plink
Plink: command-line connection utility
Release 0.70
Usage: plink [options] [user@]host [command]
("host" can also be a PuTTY saved session name)
Options:
-V print version information and exit
-pgpfp print PGP key fingerprints and exit
-v show verbose messages
-load sessname Load settings from saved session
-ssh -telnet -rlogin -raw -serial
force use of a particular protocol
-P port connect to specified port
-l user connect with specified username
-batch disable all interactive prompts
-proxycmd command
use 'command' as local proxy
-sercfg configuration-string (e.g. 19200,8,n,1,X)
Specify the serial configuration (serial only)
The following options only apply to SSH connections:
-pw passw login with specified password
-D [listen-IP:]listen-port
Dynamic SOCKS-based port forwarding
-L [listen-IP:]listen-port:host:port
Forward local port to remote address
-R [listen-IP:]listen-port:host:port
Forward remote port to local address
-X -x enable / disable X11 forwarding
-A -a enable / disable agent forwarding
-t -T enable / disable pty allocation
-1 -2 force use of particular protocol version
-4 -6 force use of IPv4 or IPv6
-C enable compression
-i key private key file for user authentication
-noagent disable use of Pageant
-agent enable use of Pageant
-hostkey aa:bb:cc:...
manually specify a host key (may be repeated)
-m file read remote command(s) from file
-s remote command is an SSH subsystem (SSH-2 only)
-N don't start a shell/command (SSH-2 only)
-nc host:port
open tunnel in place of session (SSH-2 only)
-sshlog file
-sshrawlog file
log protocol details to a file
-shareexists
test whether a connection-sharing upstream existsそこで、下記の要領で目的のPLINKが優先的に起動されるよう、パスを通し直しましょう。
$ export PATH=/where/to/install/plink:$PATHそうすると、plinkと打つだけで目的のPLINKが起動できるようになります。
$ plink
PLINK v1.90b6.16 64-bit (17 Feb 2020) www.cog-genomics.org/plink/1.9/
(C) 2005-2020 Shaun Purcell, Christopher Chang GNU General Public License v3
plink <input flag(s)...> [command flag(s)...] [other flag(s)...]
plink --help [flag name(s)...]
Commands include --make-bed, --recode, --flip-scan, --merge-list,
--write-snplist, --list-duplicate-vars, --freqx, --missing, --test-mishap,
--hardy, --mendel, --ibc, --impute-sex, --indep-pairphase, --r2, --show-tags,
--blocks, --distance, --genome, --homozyg, --make-rel, --make-grm-gz,
--rel-cutoff, --cluster, --pca, --neighbour, --ibs-test, --regress-distance,
--model, --bd, --gxe, --logistic, --dosage, --lasso, --test-missing,
--make-perm-pheno, --tdt, --qfam, --annotate, --clump, --gene-report,
--meta-analysis, --epistasis, --fast-epistasis, and --score.
"plink --help | more" describes all functions (warning: long).2. PLINKを用いたPCA
まず、下の記事を参考に、VCFファイルのフィルタリングを行ってください。
準備できたVCFファイルはPLINK形式（ped & mapもしくはbed & bim & fam）に変換し、下記のコマンドによりPCAを行います。
$ plink --file filtered_filename --pca サンプル数 'tabs' 'header' --out お好きなファイル名サンプル数は整数で入力します。サンプル数と同数の主成分が出力されます。’tabs’を入力することで結果ファイルがタブ区切りとなり、’header’を入力することで、結果ファイルにヘッダー行が出力されます。結果は–outオプションに指定したファイル名で出力され、.eigenvecに主成分が、.eigenvalに各主成分が占める分散（固有値）が出力されます。
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