一般基因组文章都会有下面这种酷炫图,用来描述基因组的基因密度分布,转座子的密度分布,和其他物种或者多倍体的多套染色体间的共线性关系,以及其他各种你只要测序就能加上的信息,比如说你要是测了ATAC-seq,加上全基因组开放状态,要是测了多个组织,多个时期的RNA-seq,那就加上热图展现这种变化关系。

当然除了基因组文章,其他类型的文章也可以考虑这种图。接下来我将会写一些列教程(可能有视频),通过教别人学Circos的方式来自学Circos。
## 环境配置
建议在Linux环境下配置Circos,之后只要用conda就能配置好分析环境
```bash
# 安装
## circos
conda create -c bioconda -n circos circos
```
测试软件安装结果
```bash
# 测试circos
conda activate circos
# 确认安装
circos -V
# 显示如下
# circos | v 0.69-8 | 15 Jun 2019 | Perl 5.026002
```
可以从<http://circos.ca/software/download/>下载官方的教程文件,分别是
- [circos-course-2017.tgz](http://circos.ca/distribution/circos-course-2017.tgz)
- [circos-tutorials-current.tgz](http://circos.ca/distribution/circos-tutorials-current.tgz)
## 处理过程
Circos依赖于一些列的配置文件,用来定义复杂图形的各个部分,最终加工成图形。
因此,用Circos画图是一个不断增添内容的过程,你要不断根据输出结果来调整输入参数。
并且整个分析中,你还要拥有过关的数据预处理的能力,这是因为Circos不是数据处理工具,它只是展示你已有的数据。

## 快速开始
不管怎么样,先快速绘制出一个Circos图再说。
> 果子老师说过,我们不是先成为了老司机才开车,而是开车多了才成为了老司机。
第一步,先新建一个文件夹,用于存放本次分析的所有数据和配置文件
```bash
mkdir -p my_first_circos && cd my_first_circos
```
然后用`vim karyotype.tair10.txt`编辑文本,新增如下内容
```bash
chr - chr1 chr1 0 30427617 black
chr - chr2 chr2 0 19698289 black
chr - chr3 chr3 0 23459830 black
chr - chr4 chr4 0 18585056 black
chr - chr5 chr5 0 26975502 black
```
之后创建一个`circos.conf`文件,用于增加各类配置参数
```bash
touch circos.conf
```
用`vim circos.conf`,增加我们的第一条记录,染色体信息
```bash
karyotype = karyotype.tair10.txt
```
然而要想真正的出图,还需要增加至少以下配置语句才行
```bash
<ideogram>
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>
radius = 0.90r
thickness = 20p
fill = yes
stroke_color = dgrey
stroke_thickness = 2p
</ideogram>
<image>
<<include etc/image.conf>>
</image>
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>
<<include etc/housekeeping.conf>>
```
在当前路径下运行`circos -conf circos.conf`, 最终效果图如下

虽然图比较丑,但是至少我们成功运行了人生第一次的circos, 这就相当于买了一套毛坯房,后面要做的事情就是不断装修。
比如说,我们至少可以让不同染色体拥有不同的颜色,修改之前的`karyotype.tair10.txt`中的最后一列
```bash
chr - chr1 chr1 0 30427617 chr1
chr - chr2 chr2 0 19698289 chr2
chr - chr3 chr3 0 23459830 chr3
chr - chr4 chr4 0 18585056 chr4
chr - chr5 chr5 0 26975502 chr5
```
在当前路径下运行`circos -conf circos.conf`, 最终效果图如下

这就引出了第一个知识点,**配色**。
为了实现配色,需要`circos.conf`文件了有一个和配色有关的语句
```bash
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>
```
这里`<<>>`表示通过**相对路径**的方式加载另外一个配置文件,它的实际路径是和`circos`所在目录同级的`etc`,可用下面语句看到`colors_fonts_patterns.conf`的内容
```bash
circos_path=$(dirname `which circos`)
less ${circos_path%bin}/etc/colors_fonts_patterns.conf
```
你会发现,这个文件里还嵌套其他的配置文件。最终通过层层排查,你才知道`etc/colors.ucsc.conf`才是实际定义我们填写的颜色名的文件,而颜色的定义如下:
```bash
chr1 = 153,102,0
chr2 = 102,102,0
chr3 = 153,153,30
chr4 = 204,0,0
chr5 = 255,0,0
```
还有一个问题,为什么这里用的是两个尖括号`<<`,而不是一个尖括号`<`呢?这是因为`<`已经被用于分隔不同的语句块,如下语句就表示`etc/image.conf`里的配置信息是用来调整和`image`有关的配置,而不是去调整`ideogram`的配置。
```bash
<image>
<<include etc/image.conf>>
</image>
```
---
以上是快速开始部分,后续将会在此基础上,做出发表级别的图。
从零开始学Circos绘制圈图(一)