fasta格式是最基本的表示序列信息的格式。是一种文本格式,一般以后缀.fa或者.fasta
主要由两部分组成:
第一部分 以>符号开头,定义行=序列的名称或者标识(gi|187608668|ref|NM_001043364.2| )+空格后是序列的描述信息(Bombyx mori moricin (Mor), mRNA),另外NCBI赐予每个序列一个gi号。
第二部分就是序列,可以使碱基序列也可以是氨基酸序列。
>gi|187608668|ref|NM_001043364.2| Bombyx mori moricin (Mor), mRNA
AAACCGCGCAGTTATTTAAAATATGAATATTTTAAAACTTTTCTTTGTTTTTA
TTGTGGCAATGTCTCTGGTGTCATGTAGTACAGCCGCTCCAGCAAAAATACCT
ATCAAGGCCATTAAGACTGTAGGAAAGGCAGTCGGTAAAGGTCTAAGAGCCAT
Fastq格式同样是以文本形式来储存序列信息的格式,后缀通常位.fq或者.fastq,最早有Sanger机构开发,目前大多数NGS高通量测序的标准下机格式就是FASTQ。其序列以及质量信息都是使用一个ASCII字符标示
fastq格式文件中一个完整的单元分为四行,每行的含义如下:
第一行: 以@开头,内容同fasta的描述行类似
第二行:具体的碱基序列
第三行:以+开头,后面的内容可以和第一行类似,也什么都没有只留+
第四行:以ASCII字符集(分数)编码来表示对应碱基的测序质量。
如下图,ASCii码为从 “!”(0+33)到“I”(40+33)。
因为Illumina测序仪是按照荧光信号来判断所测序的碱基是哪一种的,例如红黄蓝绿分别对应ATCG,那么一旦出现一个紫色的信号该怎么判断呢,因此对每个结果都有一个概率的问题。起初sanger测序法使用的判断碱基概率的方法是,用Phred quality score来衡量该read中每个碱基的质量,既-10lgP。其中P代表该碱基被测序错误的概率,如果该碱基测序出错的概率为0.001,则Q应该为30,那么30+33=63,那么63对应的ASCii码为“?”,则在第四行中该碱基对应的质量代表值即为“?”。
sra是NCBI推出的存储高通量数据的格式,只是一个压缩数据的标准,没有软件能够直接分析SRA格式的数据,所有一般我们要把SRA格式的数据转换为FASTQ,可以使用SRAtoolkit的fastq-dump,可以在ncbi官方网站下载,这里面包含一系列的转换工具。
其实对于单端测序,我更喜欢用pfastq-dump
双端测序
fastq-dump --gzip --split-3 --defline-qual '+' --defline-seq '@\$ac-\$si/\$ri' SRR_ID
详细请看https://www.jianshu.com/p/a8d70b66794c
SAM格式:bwa、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。
SAM代表Sequence Alignment/Map格式,是一种制表符分隔的文本格式,包含一个可选的头部分(header section,有人称之为“注释部分”),和一个比对部分(alignment section)。如果包含头部分,那么头部分必须置于比对部分之前。头部分的行以@符号开头,而比对部分的行不以@符号开头。比对部分的每一行包含11个必选的字段,用于说明重要的比对信息,如比对位置(mapping position)等;另有可变数量的可选字段,用于存储其他信息(flexible)或比对软件特异的信息。
头文件
每个标题行以字符“@”开头,后面是两个字母的记录类型代码。在标题中,每一行都是由制表符分隔的,除了@CO行,每个数据字段都遵循格式“TAG:VALUE”,其中TAG是一个两个字母的字符串,定义了内容和值的格式。每个标题行应该匹配:/ ^ @[A-Za-z][A-Za-z](\ t[A-Za-z][A-Za-z0-9]:[- ~]+)+ $ /或/ ^ @CO \ t。* /。包含小写字母的标记保留给最终用户。
然后,第一列为ID或者名称,第二列为比对类型,第三列是参考基因组信息,第四列为坐标,第五列为质量值,第6列为比对信息,第十列为碱基序列
1 QNAME查询模板名称
2 FLAG位标记,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
3 RNAME参考序列名称
4 POS基于1的最左比对位置
5 MAPQMAPping质量
6 CIGARCIGAR字符串
7 RNEXT比对到的参考(染色体)名字
8 PNEXT配对到的第一个碱基的位置
9 TLEN可以理解为文库插入片段长度
10 SEQ序列片段
11 QUALphred -scale基本质量+33的ASCII码
参考: