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    2020-05-06 10:58:13
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  • sam和bam文件处理

    千次阅读 2020-12-30 14:31:48
    samtools是一个用于操作sam和bam文件的工具合集。包含有许多命令。以下是常用命令的介绍:sambamba是一个比samtools更强大的操作sam和bam的工具,绝大部分samtools能用的功能sambamba都能用,而且速度和资源占用上都...

    samtools是一个用于操作sam和bam文件的工具合集。包含有许多命令。以下是常用命令的介绍:

    sambamba是一个比samtools更强大的操作sam和bam的工具,绝大部分samtools能用的功能sambamba都能用,而且速度和资源占用上都有很大的优化,所以后期用samtools的时候都可以替换成sambamba。

    1. view

    view命令的主要功能是:将sam文件转换成bam文件;然后对bam文件进行各种操作,比如数据的排序(不属于本命令的功能)和提取(这些操作 是对bam文件进行的,因而当输入为sam文件的时候,不能进行该操作);最后将排序或提取得到的数据输出为bam或sam(默认的)格式。

    bam文件优点:bam文件为二进制文件,占用的磁盘空间比sam文本文件小;利用bam二进制文件的运算速度快。

    将sam文件转换成bam文件

    $ samtools view -bS abc.sam > abc.bam

    $ samtools view -b -S abc.sam -o abc.bam

    提取比对到参考序列上的比对结果

    $ samtools view -bF 4 abc.bam > abc.F.bam

    提取paired reads中两条reads都比对到参考序列上的比对结果,只需要把两个4+8的值12作为过滤参数即可

    $ samtools view -bF 12 abc.bam > abc.F12.bam

    提取没有比对到参考序列上的比对结果

    $ samtools view -bf 4 abc.bam > abc.f.bam

    提取bam文件中比对到caffold1上的比对结果,并保存到sam文件格式

    $ samtools view abc.bam scaffold1 > scaffold1.sam

    提取scaffold1上能比对到30k到100k区域的比对结果

    $ samtools view abc.bam scaffold1:30000-100000 > scaffold1_30k-100k.sam

    根据fasta文件,将 header 加入到 sam 或 bam 文件中

    $ samtools view -T genome.fasta -h scaffold1.sam > scaffold1.h.sam

    2. sort

    sort对bam文件进行排序。

    Usage: samtools sort [-n] [-m ]

    -m 参数默认下是 500,000,000 即500M(不支持K,M,G等缩写)。对于处理大数据时,如果内存够用,则设置大点的值,以节约时间。

    -n 设定排序方式按short reads的ID排序。默认下是按序列在fasta文件中的顺序(即header)和序列从左往右的位点排序。

    例子:

    $ samtools sort abc.bam abc.sort

    $ samtools view abc.sort.bam | less -S

    3.merge

    将2个或2个以上的已经sort了的bam文件融合成一个bam文件。融合后的文件不需要则是已经sort过了的。

    Usage: samtools merge [-nr] [-h inh.sam] [...]

    Options: -n sort by read names

    -r attach RG tag (inferred from file names)

    -u uncompressed BAM output

    -f overwrite the output BAM if exist

    -1 compress level 1

    -R STR merge file in the specified region STR [all]

    -h FILE copy the header in FILE to [in1.bam]

    Note: Samtools' merge does not reconstruct the @RG dictionary in the header. Users must provide the correct header with -h, or uses Picard which properly maintains the header dictionary in merging.

    4.index

    必须对bam文件进行默认情况下的排序后,才能进行index。否则会报错。

    建立索引后将产生后缀为.bai的文件,用于快速的随机处理。很多情况下需要有bai文件的存在,特别是显示序列比对情况下。比如samtool的tview命令就需要;gbrowse2显示reads的比对图形的时候也需要。

    Usage: samtools index [out.index]

    例子:

    以下两种命令结果一样

    $ samtools index abc.sort.bam

    $ samtools index abc.sort.bam abc.sort.bam.bai

    5. faidx

    对fasta文件建立索引,生成的索引文件以.fai后缀结尾。该命令也能依据索引文件快速提取fasta文件中的某一条(子)序列

    Usage: samtools faidx [ [...]]

    对基因组文件建立索引

    $ samtools faidx genome.fasta

    生成了索引文件genome.fasta.fai,是一个文本文件,分成了5列。第一列是子序列的名称;

    第二列是子序列的长度;个人认为“第三列是序列所在的位置”,因为该数字从上往下逐渐变大,最后的数字是genome.fasta文件的大小;第4和5列不知是啥意思。于是通过此文件,可以定位子序列在fasta文件在磁盘上的存放位置,直接快速调出子序列。由于有索引文件,可以使用以下命令很快从基因组中提取到fasta格式的子序列

    $ samtools faidx genome.fasta scffold_10 > scaffold_10.fasta

    6. cat

    合并多个bam文件,samtools cat 能实现对很多bam文件合并起来的操作,跟merge的差别是该合并之后的bam需要sort,且是merge的备选方案,merge命令对太多bam文件不适用。

    $ samtools cat -o xx.bam /xx/*bam

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  • SAM BAM文件说明

    2018-03-30 17:19:14
    SAM BAM文件说明
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  • bam2rpkm-开源

    2021-06-29 20:47:48
    从 SAM 或 BAM 格式文件生成 RPKM 值。
  • Official PyTorch code for "BAM: Bottleneck Attention Module (BMVC2018)" and "CBAM: Convolutional Block Attention Module (ECCV2018)
  • vizbam:BAM 可视化-源码

    2021-05-30 18:11:10
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  • Sam和bam文件说明

    2021-05-17 08:41:07
    # eg.AS:i:-1 XN:i:0 XM:i:1 XO:i:0 XG:i:0 NM:i:1 MD:Z:35T0 YT:Z:UU flag取值 image.png image.png 0:个片段比对到同一区域? 1:是paired-end或mate pair中的一条 2:双末端比对的一条 4:没有比对到参考序列...

    SAM文件

    SAM(Sequence Alignment/Map)格式是一种通用的比对格式,用来存储reads到参考序列的比对信息。

    SAM是一种序列比对格式标准,由sanger制定,是以TAB为分割符的文本格式。主要应用于测序序列mapping到基因组上的结果表示,当然也可以表示任意的多重比对结果。

    SAM分为两部分,注释信息(header section)和比对结果部分(alignment section)。

    行:除注释外,每一行是一个read。

    1 @HD,说明符合标准的版本、对比序列的排列顺序;

    2 @SQ,参考序列说明;

    3 @RG,比对上的序列(read)说明;

    4 @PG,使用的程序说明;

    5 @CO,任意的说明信息。

    比对结果部分(alignment section),每一行表示一个片段(segment)的比对信息,包括11个必须的字段(mandatory fields)和一个可选的字段,字段之间用tab分割。必须的字段有11个,顺序固定,不可用时,根据字段定义,可以为’0’或者’*’,这是11个字段包括:

    1. QNAME 比对片段的(template)的编号;read name,read的名字通常包括测序平台等信息

    # eg.ILLUMINA-379DBF:1:1:3445:946#0/1

    2. FLAG 位标识,template mapping情况的数字表示,每一个数字代表一种比对情况,这里的值是符合情况的数字相加总和;flag取值见备注(3)

    # eg.16

    3. RNAME 参考序列的编号,如果注释中对SQ-SN进行了定义,这里必须和其保持一致,另外对于没有mapping上的序列,这里是'*';

    # eg.chr1

    4. POS 比对上的位置,注意是从1开始计数,没有比对上,此处为0;

    # eg.36576599

    5. MAPQ mapping的质量,,比对的质量分数,越高说明该read比对到参考基因组上的位置越唯一;

    # eg.42

    6. CIGAR 简要比对信息表达式(Compact Idiosyncratic Gapped Alignment Report),其以参考序列为基础,使用数字加字母表示比对结果,match/mismatch、insertion、deletion 对应字母 M、I、D。比如3S6M1P1I4M,前三个碱基被剪切去除了,然后6个比对上了,然后打开了一个缺口,有一个碱基插入,最后是4个比对上了,是按照顺序的;

    # eg.36M 表示36个碱基在比对时完全匹配

    ###注:第七列到第九列是mate(备注1)的信息,若是单末端测序这几列均无意义###

    7. RNEXT 配对片段(即mate)比对上的参考序列的编号,没有另外的片段,这里是'*',同一个片段,用'=';

    # eg.*

    8. PNEXT 配对片段(即mate)比对到参考序列上的第一个碱基位置,若无mate,则为0;

    # eg.0

    9. TLEN Template(文库插入序列)的长度,最左边得为正,最右边的为负,中间的不用定义正负,不分区段(single-segment)的比对上,或者不可用时,此处为0(ISIZE,Inferred fragment size.详见Illumina中paired end sequencing 和 mate pair sequencing,是负数,推测应该是两条read之间的间隔(待查证),若无mate则为0);

    # eg.0

    10. SEQ 序列片段的序列信息,如果不存储此类信息,此处为'*',注意CIGAR中M/I/S/=/X对应数字的和要等于序列长度;

    # eg.CGTTTCTGTGGGTGATGGGCCTGAGGGGCGTTCTCN

    11. QUAL 序列的质量信息,read质量的ASCII编码。,格式同FASTQ一样。

    # eg.PY[[YY_______________QQQQbILKIGEFGKB

    12.第十二列之后:Optional fields,以tab建分割。

    # eg.AS:i:-1 XN:i:0 XM:i:1 XO:i:0 XG:i:0 NM:i:1 MD:Z:35T0 YT:Z:UU

    flag取值

    9c99e09630da?utm_campaign=maleskine&utm_content=note&utm_medium=seo_notes&utm_source=recommendation

    image.png

    9c99e09630da?utm_campaign=maleskine&utm_content=note&utm_medium=seo_notes&utm_source=recommendation

    image.png

    0:多个片段比对到同一区域?

    1:是paired-end或mate pair中的一条

    2:双末端比对的一条

    4:没有比对到参考序列上

    8:是paired-end或mate pair中的一条,且无法比对到参考序列上

    16:比对到参考序列的负链上

    32:双末端reads的另一条(mate)比对到参考序列的负链上

    64:这条read是mate 1

    128:这条read是mate 2

    BAM文件

    BAM是SAM的二进制格式,因此两者格式相同,只是BAM文件占用储存空间更小,运算更快

    Usage: samtools view -S in.sam -t Reference.fa.fai -b > out.bam

    samtools 可以查看bam文件

    Usage: samtools view *.bam | less

    9c99e09630da?utm_campaign=maleskine&utm_content=note&utm_medium=seo_notes&utm_source=recommendation

    bam文件.png

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  • 该项目包含 Java 中 BAM 校验和的原型实现。 汇编 make 文件可用于从 Java 源文件创建 JAR 文件。 这需要一个JDK。 跑步 该程序可以使用 java -jar BamSeqChksum.jar < in.bam 它从标准输入通道读取输入 BAM ...
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  • bam格式说明

    2020-12-20 18:35:37
    首先,每个read只占一行,只是它被tab分成了很列,一共有12列,分别记录了: 1、read名称 2、SAM标记 3、chromosome 4、5′端起始位置 5、MAPQ(mapping quality,描述比对的质量,数字越大,特异性越高) 6、...

    SAM文件map结果是类似下面的东西:

    HWI-ST1001:137:C12FPACXX:7:1115:14131:66670 0 chr1 12805 1 42M4I5M * 0 0 TTGGATGCCCCTCCACACCCTCTTGATCTTCCCTGTGATGTCACCAATATG CCCFFFFFHHGHHJJJJJHJJJJJJJJJJJJJJJJIJJJJJJJJJJJJIJJ AS:i:-28 XN:i:0 XM:i:2 XO:i:1XG:i:4 NM:i:6 MD:Z:2C41C2 YT:Z:UU NH:i:3 CC:Z:chr15 CP:i:102518319 XS:A:+ HI:i:0

    HWI-ST1001:137:C12FPACXX:7:2313:17391:30032 272 chr1 13494 1 51M * 0 0 ACTGCCTGGCGCTGTGCCCTTCCTTTGCTCTGCCCGCTGGAGACAGTGTTT CFFFFHHJJJJIJJJJIJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJHHHHFA+FFFC@B AS:i:-3 XN:i:0 XM:i:1 XO:i:0 XG:i:0NM:i:1 MD:Z:44G6 YT:Z:UU XS:A:+ NH:i:3 CC:Z:chr15 CP:i:102517626 HI:i:0

    HWI-ST1001:137:C12FPACXX:7:1109:17518:53305 16 chr1 13528 1 51M * 0 0 CGCTGGAGCCGGTGTTTGTCATGGGCCTGGGCTGCAGGGATCCTGCTACAA #############AB=?:*B?;A?&lt2+233++;A+A2+&lt7==@7,A&ltA&lt=&gt AS:i:-5 XN:i:0 XM:i:2 XO:i:0 XG:i:0NM:i:2 MD:Z:8A21T20 YT:Z:UU XS:A:+ NH:i:4 CC:Z:chr15 CP:i:102517592 HI:i:0

    看上去很类似fastq文件,它也有read名称,序列,质量等信息,但是又不完全一样。首先,每个read只占一行,只是它被tab分成了很多列,一共有12列,分别记录了:

    1、read名称

    2、SAM标记

    3、chromosome

    4、5′端起始位置

    5、MAPQ(mapping quality,描述比对的质量,数字越大,特异性越高)

    6、CIGAR字串,记录插入,删除,错配以及splice junctions(后剪切拼接的接头)

    7、mate名称,记录mate pair信息

    8、mate的位置

    9、模板的长度

    10、read序列

    11、read质量

    12、程序用标记

    显然,其中chromosome至CIGAR的信息都是非常重要的。

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空空如也

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