基因组生物信息学实验(三):基因组模拟测序(1)
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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 | 100 | 2 | 150 | 10 |
| 第二次 | 100 | 4 | 150 | 10 |
| 第三次 | 100 | 6 | 150 | 10 |
| 第四次 | 100 | 8 | 150 | 10 |
| 第五次 | 100 | 10 | 150 | 10 |
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) = 1.5810-61 ≈ 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2518312 | 25.1832 | 2 | 12.6155 | 1.996 | 1.36*e^-1 | 86.41% |
| 503762 | 50.3762 | 4 | 12.6155 | 3.993 | 1.84*e^-2 | 98.16% |
| 755600 | 75.5600 | 6 | 12.6155 | 5.989 | 2.51*e^-3 | 99.75% |
| 1259364 | 100.7472 | 8 | 12.6155 | 7.986 | 3.40*e^-4 | 99.97% |
| 第五次 | 125.9364 | 10 | 12.6155 | 9.983 | 4.54*e^-5 | 99.99% |
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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