MAGMA

简介

MAGMA is a tool for gene analysis and generalized gene-set analysis of GWAS data. It can be used to analyse both raw genotype data as well as summary SNP p-values from a previous GWAS or meta-analysis.

原理

待施工

安装

官网提供了如下版本

即开即用

使用

示例数据

1. GWAS数据：BMI meta analysis的一套数据，样本量为339224
2. 基因坐标：Gene locations, build 37
3. 1KG：European
4. 通路文件：msigdb.v7.4

01 Annotation

需要提供对下载得到的GWAS summary statistics进行预处理，得到snp.loc文件，\t分割，分别为rsID chrosome postion，不需要列名：

cat gwas.tsv | \ 
awk -F'\t' '$3 != "."' | \ 
awk -F'\t' '{ print $3"\t"$1"\t"$2}' > snp.loc

执行注释

./magma_v1.10_mac/magma --annotate \ 
--snp-loc snp.loc \ 
--gene-loc ./NCBI37.3/NCBI37.3.gene.loc \ 
--out 01_annotation_step

得到.genes.annot文件储存了单个基因范围之内的SNP，其中第一列为基因的index，与.gene.loc一致，第二、三列为基因的坐标范围，其后为则为该范围内的SNP

02 Gene analysis

有两种模式，一种基于raw GWAS data，另一种基于SNP p-value，这里使用后者。
首先需要对GWAS summary statistics中的-log值进行转换：

cat gwas.tsv | \ 
awk -F'\t' '$3 != "."' |  \ 
awk -F'\t' '{print $3"\t"exp(-$6)}' > pvalue.tsv

执行关联分析

./magma_v1.10_mac/magma --bfile ./g1000_eur/g1000_eur \ 
--pval pvalue.tsv N=339224 \ 
--gene-annot 01_annotation_step.genes.annot \ 
--out 02_gene_analysis

bfile可以使用原始数据或者是LD参考面板。
输出的.out储存了关联分析结果，也就是基因与表型的相关性:

输出的.raw文件作为下一步的输入。

03 Gene-set analysis

这一步对显著的基因是否富集于某个基因集或通路进行检验，得到通路与表型的相关性。这里对经典通路进行检验，在GSEA上下载通路文件.gmt：

./magma_v1.10_mac/magma --gene-results 02_gene_analysis.genes.raw \ 
--set-annot msigdb.v7.4.entrez.gmt \ 
--out 03_gene_set_analysis

输出.gsa.out文件，储存了如下信息：

参考

1. https://ctg.cncr.nl/software/magma#
2. https://gwaslab.org/2021/12/13/magma/