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基因组比对文件(SAM/BAM)中 Soft Clip 与 Ha

基因组比对文件(SAM/BAM)中 Soft Clip 与 Ha

作者: 红外线biubiu | 来源:发表于2021-11-09 09:17 被阅读0次

    Clip 的含义:

    Clip 作为名词讲,有剪下来的东西的意义,在SAM/BAM 比对文件里面,用于描述那些一条序列上,在序列两端,比对不上的碱基序列(还是很形象的,一条上比对不上的部分,就给剪下来扔掉的感觉,嚯嚯嚯嚯)。

    Clip 分为Soft Clip和Hard Clip,同样都是Clip(比对不上的碱基序列),两者有什么区别呢?先看一下官方的解释(如下图1):

    Soft Clip,是指虽然比对不到基因组,但是还是存在于SEQ (segment SEQuence)中的序列,此时CIGAR列对应的S(Soft)的符号。直白点说,就是虽然比对不上参考基因组,但是在BAM/SAM文件中的reads上还是存在的序列(并没有被截断扔掉的序列)。

    Hard Clip,同样的,就表示比对不上并且不会存在于SAM/BAM文件中的序列(被截断扔掉了的序列,此时CIGAR列会留下H(Hard)的符号,但是序列的那一列却没有对应的序列了)。

    图1(CIGAR列说明):

    什么时候会出现Clip:

    知道了Clip的含义,再先理解一下Soft Clip,即只要一条序列上,两端有比对不上的序列部分,就是Soft Clip,这个一条序列上有比对不上的部分的现象是必然存在的(比如结构变异的断点的部分),这种两端比对不上的read的特殊的表示方法,就是Soft Clip。Soft Clip是可以独立存在的。

    而Hard Clip,相对来说更特殊一点,是依赖于Soft Clip存在的。也就是有Soft Clip不一定有Hard Clip,而有Hard Clip则一定有Soft Clip。Hard Clip存在的本意,是减少BAM文件序列的冗余度,比如有一条read,它能比对到A,B两个地方,在A地方,是60M90S,在B地方是60H90M,此时一条read其实已经在A位置有了完整的序列信息,在B位置的信息其实是冗余的,所以在B位置可以引入Hard Clip这样一个标记形式,就能把B位置的序列标记为secondary。常用的是BWA MEM -H 参数,能讲刚刚说的B位置的比对,进行Hard Clip标记,可参考官方说明

    图2(BWA MEM -H 参数说明):

    举例再来看一下Soft Clip 与 Hard Clip在SAM/BAM文件中的样子:

    图3:比对的一对reads的前面部分,从第二列的Flag能知道163与2211对应的行是read2(也就是第一行与第二行是同一条read,即read two),83对应的行是read1。

    第一行44S106M

    第二行45M105H(也就是第二行的序列只会显示45bp,不要问我为什么44S变成了45M,因为第二行math的地方就是45M)

    图4:紧接着图3的后半部分,可以看到第二行,只显示了45M,Hard Clip部分被切掉了。

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