Fasta & Fastq
-
Fasta
a也即alignment，Fasta格式也称为Pearson格式，是一种基于文本，用于表示核苷酸序列或氨基酸序列的格式，一般为参考基因组序列。fasta格式文件共2行，第1行是由大于号'>'头用于序列标记，第二行开始为序列信息。
image.png -
Fastq
q也即quality，Fasta格式是一种存储了生物序列（通常是核酸序列）以及相应的质量评价的文本格式，一般是测序仪的下机数据。Fastq格式以测序读段（read）为单位存储，每条读段占4 行，第一行由'@'开始，后面跟着序列的描述信息，这点跟Fasta格式是一样的。第二行是序列信息。第三行由'+'开始，后面也可以跟着序列的描述信息。第四行是第二行序列的测序质量评价），字符数跟第二行的序列是相等的
image.png
SAM & BAM
当测序得到的fastq文件map到基因组之后，通常会得到一个SAM或者BAM为扩展名的文件。SAM的全称是sequence alignment/map format，而BAM就是SAM的二进制文件(B取自binary)。
SAM是一种序列比对后的输出格式，以tab作为分隔符，SAM由头文件和map结果组成。头文件由一行以@起始的注释构成。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，但是被tab分成了很多列，共12列详情如下：
VCF（Variant Call Format）
VCF是文本文件格式（最有可能以压缩方式存储）。它包含元信息行，标题行，然后是数据行，每个数据行都包含有关基因组中位置的信息。
- 元信息行Meta informations
以’##’开始，第一行必须是VCF的版本信息 - 标题行及数据行：
| Header line | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| CHROM | 表示变异位点是在哪个contig 里call出来的，如果是人类全基因组的话那就是chr1…chr22，chrX,Y,M | 必填 |
| POS | 变异位点相对于参考基因组所在的位置，如果是indel，就是第一个碱基所在的位置 | 必填 |
| ID | 如果call出来的SNP存在于dbSNP数据库里，就会显示相应的dbSNP里的rs编号，如果没有的话用"."表示 | |
| REF | 与参考基因组相同的位点 | 必填 |
| ALT | 与参考基因组不同的位点 | |
| QUAL | 可以理解为所call出来的变异位点的质量值。Q=-10lgP，Q表示质量值；P表示这个位点发生错误的概率。 | |
| FILTER | 如果是通过了过滤标准，那么这些通过标准的好的变异位点的FILTER一栏就会注释一个PASS，如果没有通过过滤，就会在FILTER这一栏提示除了PASS的其他信息。如果这一栏是一个“.”的话，就说明没有进行过任何过滤。 | |
| INFO | INFO附加信息：（字母数字字符串）INFO字段被编码为以分号分隔的一系列短键，其可选值的格式为：<key> = <data> [，data]。 |
gff/gtf
gff格式为general feature format缩写，目前采用的是version 3。gtf文件为General Transfer Format缩写，跟GFF2格式类似。即常说的gff3文件。这两种文件常用来对基因组进行注释，表示基因，外显子，CDS，UTR等在基因组上的位置。
| 列 | GTF2 | GFF3 |
|---|---|---|
| reference sequence name | same | same |
| annotation source | same | same |
| feature type | feature requirements depend on software | can be anything |
| start coordinate | same | same |
| 5. end coordinate | same | same |
| score | not used | optional |
| strand | same | same |
| frame | same | same |
| attributes | 空格分隔 | =分隔 |
Bed
Browser Extensible Data
Bed文件是可变的数据线，用来描述注释的数据，Bed文件有3个基本列及9个附加列
- 基本列：基因组编号，染色体起始位置，染色体结束位置。
- 附加列
| name | feature 的名字 |
|---|---|
| score | 在基因组浏览器中显示的灰度设定，取值介于0-1000 |
| strand | 定义“+”链或者“-”链 |
| thickStart | feature的起始位置 |
| thickEnd | feature的终止位置 |
| itermRgb | R,G,B (e.g. 255,0,0)值，当itemRgb 设置为 "On"，BED的行会显示颜色 |
| blockCount | Blocks（exons）个数 |
| blockSize | Blocks（exons）的大小列表，逗号分隔 |
| blockStarts | Blocks（exons）的起始位置列表，逗号分隔 |
