sam和bam格式文件的shell小练习
首先使用bowtie2软件自带的测试数据生成sam/bam文件，代码如下：
mkdir -p ~/biosoft
cd ~/biosoft
wget https://sourceforge.net/projects/bowtie-bio/files/bowtie2/2.3.4.3/bowtie2-2.3.4.3-linux-x86_64.zip
unzip bowtie2-2.3.4.3-linux-x86_64.zip
cd ~/biosoft/bowtie2-2.3.4.3-linux-x86_64/example/reads
../../bowtie2 -x ../index/lambda_virus -1 reads_1.fq -2 reads_2.fq > tmp.sam
# samtools view -bS tmp.sam >tmp.bam
#利用以上命令生成：tmp.sam 与tmp.bam两个文件
LINUX练习题
- 统计共多少条reads(
pair-end reads这里算一条)参与了比对参考基因组
cat tmp.sam | grep -v '^@'|cut -f1|sort |uniq -c|wc -l #去掉三行以@开头的（头文件）
10000
- 统计共有多少种比对的类型(即第二列数值有多少种)及其分布。
cat tmp.sam |grep -v "^@"|awk '{print $2}'|sort -n|uniq -c|less -N
1 24 65
2 165 69
3 153 73
4 213 77
5 2 81
6 4650 83
7 136 89
8 4516 99
9 125 101
10 16 113
11 24 129
12 153 133
13 165 137
14 213 141
15 4516 147
16 125 153
17 2 161
18 4650 163
19 136 165
20 16 177
#or
cat tmp.sam |grep -v "^@"|cut -f 2|sort |uniq -c|less -N
cat tmp.sam | grep -v '^@' | cut -f2|sort|uniq -c|sort -k1,1nr|less -SN
3）筛选出比对失败的reads，看看序列特征。
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($6 =="*") print}'|wc #第6列为" * " 表示比对失败
1005 12608 255140
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($6 =="*") print$10}' # 第10列为序列，序列含有较多的“N”碱基
- 比对失败的reads区分成单端失败和双端失败情况，并且拿到序列ID
#单端失败
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($6 =="*") print$1}'|sort -n |uniq -c |grep -w 1 # 序列ID为“$1”，grep -w 1表示ID出现一次
#双端失败
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($6 =="*") print$1}'|sort -n |uniq -c |grep -w 2
- 筛选出比对质量值大于30的情况（看第5列）
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($5>30) print}' |wc #统计出
18632 372088 6661992
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($5>30) print}' |less -SN > 大于Q30.txt
- 筛选出比对成功，但是并不是完全匹配的序列
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($6!="*") print$6}'|grep [IDNXSHP]
“M”表示 match或 mismatch；
“I”表示 insert
“D”表示 deletion
“N”表示 skipped（跳过这段区域）
“S”表示 soft clipping（被剪切的序列存在于序列中）
“H”表示 hard clipping（被剪切的序列不存在于序列中）
“P”表示 padding
“=”表示 match
“X”表示 mismatch（错配，位置是一一对应的）
- 筛选出inset size长度大于1250bp的
pair-end reads
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($9>1250) print}'|less -SN #视频里面$7是错的
- 统计参考基因组上面各条染色体的成功比对reads数量
cat tmp.sam |grep -v '^@'|cut -f 3 |sort -u
*
gi|9626243|ref|NC_001416.1|
- 筛选出原始fq序列里面有N的比对情况
cat tmp.sam |grep -v '^@'|awk '{if($10 ~"N")print}'|less -SN #匹配
- 筛选出原始fq序列里面有N，但是比对的时候却是完全匹配的情况
cat tmp.sam | grep -v '^@'|awk '{if($10 ~"N")print}'|awk '{if($6 !~ "[IDNSHP]")print}'|awk '{if($6!="*")print}'|less -S
- sam文件里面的头文件行数
cat tmp.sam |grep '^@'|wc
3 19 269
- sam文件里每一行的tags个数一样吗
cat tmp.sam | grep -v '^@' |cut -f 12- |less -S
- sam文件里每一行的tags个数分别是多少个
代码块
- sam文件里记录的参考基因组染色体长度分别是？
cat tmp.sam | grep '^@' | grep 'LN'
- 找到比对情况有insertion情况的
cat tmp.sam | grep -v '^@'|awk '{if($6~I)print}'|less -S
- 找到比对情况有deletion情况的
cat tmp.sam | grep -v '^@'|awk '{if($6~D)print}'|less -S
17）取出位于参考基因组某区域的比对记录，比如 5013到50130 区域
cat tmp.sam | grep -v '^@'|awk '{if($4>5013 && $4 <50130)print}'|less -S
- 把sam文件按照染色体以及起始坐标排序
cat tmp.sam | grep -v '^@'|sort -k4|less -SN
cat tmp.sam | grep -v '^@'|awk '{print $4}'|sort -n
- 找到 102M3D11M 的比对情况，计算其reads片段长度。
grep 102M3D11M tmp.sam |cut -f 10|wc
1 1 114
- 安装samtools软件后使用samtools软件的各个功能尝试把上述题目重新做一遍。
后续更新
其它概念题
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