基因组模拟测序(1):主线的内容

step1:方法
通过 NCBI 的子库 Genome 获得 YJM1386 菌株的基因组测序数据。
使用 art 系列软件中的 art_illumina 程序,对下载基因组序列进行
测序平台为 Hiseq2000 的全基因组测序模拟 5 次,
参数设置见下表。统计模拟结果,计算理论覆盖度(m)、丢失率和覆盖率。

-l-f-m-s
第一次100215010
第二次100415010
第三次100615010
第四次100815010
第五次1001015010

step2:涉及的脚本

#其它参数保持一致,修改 f 值做 5 次测序模拟,f=2,4,6,8,10
art_illumina -ss HS20 -sam -i ./GCA_000977445.2_Sc_YJM1386_v1_genomic.fna -p -l 100
-f 2 -m 150 -s 10 -o ./result/Sc_paired_dat_a
art_illumina -ss HS20 -sam -i ./GCA_000977445.2_Sc_YJM1386_v1_genomic.fna -p -l 100
-f 4 -m 150 -s 10 -o ./result/Sc_paired_dat_b
art_illumina -ss HS20 -sam -i ./GCA_000977445.2_Sc_YJM1386_v1_genomic.fna -p -l 100
-f 6 -m 150 -s 10 -o ./result/Sc_paired_dat_c
art_illumina -ss HS20 -sam -i ./GCA_000977445.2_Sc_YJM1386_v1_genomic.fna -p -l 100
-f 8 -m 150 -s 10 -o ./result/Sc_paired_dat_d
art_illumina -ss HS20 -sam -i ./GCA_000977445.2_Sc_YJM1386_v1_genomic.fna -p -l 100
-f 10 -m 150 -s 10 -o ./result/Sc_paired_dat_e
#查看每个测序结果对应的 sam 文件的行数(在 sam 文件的文件夹下)
wc -l Sc_paired_dat_a.sam
wc -l Sc_paired_dat_b.sam
wc -l Sc_paired_dat_c.sam
wc -l Sc_paired_dat_d.sam
wc -l Sc_paired_dat_e.sam

step3:结果
假设,基因组大小为(total length): 12.1571 Mb,测序碱基总长度为1.7G。
由此可知:
覆盖度(m值)= 1.7G/ 12.1571 Mb = 1.71000/12.1571 ≈140
丢失率(e-m) = 1.58
10-61 ≈ 0%
覆盖率(1-e-m)≈ 100%

n碱基总长度(Mb)理论覆盖度基因组大小(Mb)实际覆盖度丢失率覆盖率
251831225.1832212.61551.9961.36*e^-186.41%
50376250.3762412.61553.9931.84*e^-298.16%
75560075.5600612.61555.9892.51*e^-399.75%
1259364100.7472812.61557.9863.40*e^-499.97%
第五次125.93641012.61559.9834.54*e^-599.99%

注释:n 代表 sam 文件中去掉注释行的行数。理论覆盖度(m)=碱基总长度
/基因组大小;碱基总长度=双端数据大小(l)*(sam 文件行数-注释行数)

step4:结论
随着 f 值的增大,覆盖率也随之增大。

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