SAM格式-Bowtie2(简要介绍)

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所属分类:Bioinformatics

(首先推荐public Library of Bioinformatics的《SAM格式》和《Bowtie2使用方法与参数详细介绍》两篇文章,有不足处希望大家提出)

1,简介:

文件后缀名:.sam

Bowtie2是现下最流行的短序列比对软件,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。

2,行、列、注释说明:

注释:以@开头的行

行:除注释外,每一行是一个read

列:

第一列: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

第二列:sum of flags,为flag的总和(整数),flag取值见备注(3)

eg.16

第三列:RNAM,reference sequence name,实际上就是比对到参考序列上的染色体号。若是无法比对,则是*

eg.chr1

第四列:position,read比对到参考序列上,第一个碱基所在的位置。若是无法比对,则是0

eg.36576599

第五列:Mapping quality,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

第六列:CIGAR值,碱基匹配上的碱基数。match/mismatch、insertion、deletion 对应字母 M、I、D

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。

第七列:MRNM(chr),mate的reference sequence name,实际上就是mate比对到的染色体号,若是没有mate,则是*

eg.*

第八列:mate position,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

第九列: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

第十列:Sequence,就是read的碱基序列,如果是比对到互补链上则对read进行了reverse completed

eg.CGTTTCTGTGGGTGATGGGCCTGAGGGGCGTTCTCN

第十一列:ASCII,read质量的ASCII编码。

eg.PY[[YY_______________QQQQbILKIGEFGKB

第十二列之后:Optional fields,以tab建分割。详见备注(2)

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

 
 

扩展:

3,应用举例:

SAM文件可以作为很多后续分析的源文件,也可以从其中提取感兴趣的信息。

4,备注:

(1)mate,在Illuminated中有两种测序技术:paired end sequencing,mate pair sequencing。这两种测序都是测的一个片段的两端,这两端产生的reads被称为mate1,mate2,单末端测序则无mate。

(2)Optional fields:

AS:i:<N>
     Alignment score.可以为负的,在local下可以为正的。 只有当Align≥1 time才出现
XS:i:<N>
     Alignment score for second-best alignment.  当Align>1 time出现
YS:i:<N>
     Alignment score for opposite mate in the paired-end alignment.   当该read是双末端测序中的一条时出现
XN:i:<N>
     The number of ambiguous bases in the reference covering this alignment.(推测是指不知道错配发生在哪个位置,推测是针对于插入和缺失,待查证)
XM:i:<N>
错配碱基的数目
XO:i:<N>
The number of gap opens(针对于比对中的插入和缺失)
XG:i:<N>
The number of gap extensions(针对于比对中的插入和缺失)
NM:i:<N>
The edit distance(read string转换成reference string需要的最少核苷酸的edits:插入/缺失/替换)
YF:Z:<S>
 该reads被过滤掉的原因。可能为LN(错配数太多,待查证)、NS(read中包含N或者.)、
      SC(match bonus低于设定的阈值)、QC(failing quality control,待证)
YT:Z:<S>
    值为UU表示不是pair中一部分(单末端?)、CP(是pair且可以完美匹配)
   DP(是pair但不能很好的匹配)、UP(是pair但是无法比对到参考序列上)
MD:Z:<S>
    比对上的错配碱基的字符串表示

(3)flag取值

0:比对到参考序列的正链上(待求证)

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

5,参考文献

mate pair sequencing  

paired-end sequencing 

bowtie2_manual 

SAM and SAMTools 

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    • avatar shelly 0

      谢谢您的详细介绍,受益了