微生物群集解析ツール QIIME 2 を使う．Part1.（インストール，ファイルインポート編）

# QIIME 2 を使う．
[QIIME2](https://docs.qiime2.org/) はDNAのシーケンスデータから微生物解析を行うためのオープンソースのパイプラインである．クオリティの高いグラフや統計の処理を行うことが可能である．

[AT 2017 Advent Calendar](https://adventar.org/calendars/2520) のネタ用に書きました！ぜひやってみてね！

## QIIME 2 のインストール

### 1. QIIME 2 コア 2017.12 distribution
QIIME 2 には以下のコマンドラインインターフェースが内蔵されている．
・`q2-alignment`
・`q2-composition`
・`q2-cutadapt`
・`q2-dada2`
・`q2-deblur`
・`q2-demux`
・`q2-diversity`
・`q2-emperor`
・`q2-feature-classifier`
・`q2-feature-table`
・`q2-gneiss`
・`q2-longitudinal`
・`q2-metadata`
・`q2-phylogeny`
・`q2-quality-control`
・`q2-quality-filter`
・`q2-sample-classifier`
・`q2-taxa`
・`q2-types`
・`q2-vsearch`

### 2. Miniconda のインストールする
Miniconda はQIIME 2 をインストールするための推奨方法なので，先にMiniconda をインストールする．
ちなみにMiniconda 2,3 のどちらでもよい(つまりPython 2,3の両方可)．

```bash
conda install conda=4.3
```

### 3. QIIME 2 を Miniconda でインストールする
・**MacOS/OS X (64bit)**の場合

```bash
conda create -n qiime2-2017.12 --file https://data.qiime2.org/distro/core/qiime2-2017.12-conda-osx-64.txt
```

・**Linux (64bit)**の場合

```bash
conda create -n qiime2-2017.12 --file https://data.qiime2.org/distro/core/qiime2-2017.12-conda-linux-64.txt
```

### 4. QIIME 2 を起動する
```bash
source activate qiime2-2017.12
```

## QIIME 2 にFastq ファイルをインポートする
今回は，ペアエンドである`L2S357_15_L001_R1_001.fastq.gz`や`L2S357_15_L001_R2_001.fastq.gz`などの形式のfastq ファイルをQIIME 2 にインポートしてみる．

### 1. paired-end demultiplexed fastq（テストデータ）をダウンロードする

```bash
wget -O "casava-18-paired-end-demultiplexed.zip" "https://data.qiime2.org/2017.12/tutorials/importing/casava-18-paired-end-demultiplexed.zip"

# または

curl -sL "https://data.qiime2.org/2017.12/tutorials/importing/casava-18-paired-end-demultiplexed.zip" > "casava-18-paired-end-demultiplexed.zip"

# ファイルを解凍する
unzip -q casava-18-paired-end-demultiplexed.zip
```

### 2. fastq ファイルをインポートする
--input path には解凍したディレクトリ， --output-path には出力するqza ファイルの名前を指定する．
QIIME 2 では，`qza` ファイルにさまざまな入力データを保存する必要がある．

```bash
qiime tools import \
  --type 'SampleData[PairedEndSequencesWithQuality]' \
  --input-path casava-18-paired-end-demultiplexed \
  --source-format CasavaOneEightSingleLanePerSampleDirFmt \
  --output-path demux-paired-end.qza

```

manifest ファイルを使って指定したいときは，`--input-path` にmanifest ファイルを指定する．
https://docs.qiime2.org/2019.1/tutorials/importing/


### 3. サマライズを行う
これを行うことにより，サンプルごとに取得された配列の数を確認することができる．また，シーケンスの配列クオリティの要約も得ることができる．

```bash
qiime demux summarize \
  --i-data demux-paired-end.qza \
  --o-visualization demux-paired-end.qzv
```

## BIOM ファイルをインポートする
QIIME 1 で作成されたBIOM ファイルもQIIME 2 にインポートすることができる．

### 1. BIOM v2.1.0 フォーマット（テストデータ）をダウンロードする

```bash
wget -O "feature-table-v210.biom" "https://data.qiime2.org/2017.12/tutorials/importing/feature-table-v210.biom"
# または
curl -sL "https://data.qiime2.org/2017.12/tutorials/importing/feature-table-v210.biom" > "feature-table-v210.biom"
```

### 2. BIOM ファイルをインポートする

```bash
qiime tools import \
  --input-path feature-table-v210.biom \
  --type 'FeatureTable[Frequency]' \
  --source-format BIOMV210Format \
  --output-path feature-table-2.qza
```
## アライメントされていないfna ファイルをインポートする

### 1. fna ファイルをダウンロードする

```bash
wget -O "sequences.fna" "https://data.qiime2.org/2017.12/tutorials/importing/sequences.fna"
# or
curl -sL "https://data.qiime2.org/2017.12/tutorials/importing/sequences.fna" > "sequences.fna"

```

### 2. fna ファイルをインポートする

```bash
qiime tools import \
  --input-path sequences.fna \
  --output-path sequences.qza \
  --type 'FeatureData[Sequence]'
```

### 3. fna ファイルをアライメントする
mafft を用いてアライメントを行う．

```bash
qiime alignment mafft \
  --i-sequences rep-seqs.qza \
  --o-alignment aligned-rep-seqs.qza
```



次回以降は， 読み込んだfastq ファイルのクオリティコントロール，Feature Table の生成の方法を書く予定です．