Bowtie2用法祥解.docx
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Bowtie2用法祥解
Bowtie2用法祥解
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对参考序列构建index
$bowtie2-buildgenome.fastaindex
尝试使用前10000个reads进行比对
$bowtie2-u10000-p8-xindex-1reads1.fq-2reads2.fq-Sout.sam
使用8个线程进行比对
$bowtie2-p8-xindex-1reads1.fq-2reads2.fq-Sout.sam
比对的sam结果中添加了readgroup信息
$bowtie2-p8--rg-idsample01--rg"PL:
ILLUMINA"--rg"SM:
sample01"-xindex-1reads1.fq-2reads2.fq-Sout.sam
常用的参数进行比对，可以更改其中的参数获得更好的结果
$bowtie2-q--phred33--sensitive--end-to-end-I0-X500--fr--ununpaired--alaligned--un-concunconc--al-concalconc-p6--reorder-x{-1|-U}-S[]
用法：
bowtie2[options]*-x{-1-2|-U}-S[]
bowtie2-build用法
bowtie2-build默认情况下将fasta文件换成index的数据库。
$bowtie2-build<要生存的索引文件前缀名>
必须参数：
-x由bowtie2-build所生成的索引文件的前缀。
首先在当前目录搜寻，然后
在环境变量BOWTIE2_INDEXES中制定的文件夹中搜寻。
-1双末端测寻对应的文件1。
可以为多个文件，并用逗号分开；多个文件必须和-2
中制定的文件一一对应。
比如:
"-1flyA_1.fq,flyB_1.fq-2flyA_2.fq,flyB
_2.fq".测序文件中的reads的长度可以不一样。
-2双末端测寻对应的文件2.
-U非双末端测寻对应的文件。
可以为多个文件，并用逗号分开。
测序文件中的reads的
长度可以不一样。
-S所生成的SAM格式的文件前缀。
默认是输入到标准输出。
以下是可选参数：
输入参数
-q输入的文件为FASTQ格式文件，此项为默认值。
-qseq输入的文件为QSEQ格式文件。
-f输入的文件为FASTA格式文件。
选择此项时，表示--ignore-quals也被选择了。
-r输入的文件中，每一行代表一条序列，没有序列名和测序质量等。
选择此项时，表示--
ignore-quals也被选择了。
-c后直接为比对的reads序列，而不是包含序列的文件名。
序列间用逗号隔开。
选择此项时，
表示—ignore-quals也被选择了。
-s/--skipinput的reads中，跳过前个reads或者pairs。
-u/--qupto只比对前个reads或者pairs（在跳过前个reads或者
pairs后）。
Default:
nolimit.
-5/--trim5剪掉5'端长度的碱基，再用于比对。
（default:
0）.
-3/--trim3剪掉3'端长度的碱基，再用于比对。
（default:
0）.
--phred33输入的碱基质量等于ASCII码值加上33.在最近的illuminapipiline中
得以运用。
最低碱基质量是“#”。
--phred64输入的碱基质量等于ASCII码值加上64.最低碱基质量是“B”。
--solexa-quals将Solexa的碱基质量转换为Phred。
在老的GAPipeline版本中得以
运用。
Default:
off.
--int-quals输入文件中的碱基质量为用“”分隔的数值，而不是ASCII码。
比如4040
3040...。
Default:
off.
–end-to-end模式下的预设参数
--very-fastSameas:
-D5-R1-N0-L22-iS,0,2.50
--fastSameas:
-D10-R2-N0-L22-iS,0,2.50
--sensitiveSameas:
-D15-R2-N0-L22-iS,1,1.15（defaultin--end-to-endmode）
--very-sensitiveSameas:
-D20-R3-N0-L20-iS,1,0.50
–loca模式下的预设参数
--very-fast-localSameas:
-D5-R1-N0-L25-iS,1,2.00
--fast-localSameas:
-D10-R2-N0-L22-iS,1,1.75
--sensitive-localSameas:
-D15-R2-N0-L20-iS,1,0.75（defaultin--localmode）
--very-sensitive-localSameas:
-D20-R3-N0-L20-iS,1,0.50
比对参数：
-N进行种子比对时允许的mismatch数.可以设为0或者1.Default:
0.
-L设定种子的长度.
************************************************************
功能选项
给bowtie的一些参数设定值的时候，使用一个计算公式代替，于是值的大小与比对序列的长
度成一定关系。
有三部分组成:
（a）计算方法,包括常数（C）,线性（L）,平方根（S）和
自然对数（G）;（b）一个常数;（c）一个系数.
例如:
为L,-0.4,-0.6则计算公式为:
f（x）=-0.4+-0.6*x
为G,1,5.4则计算公式为:
f（x）=1.0+5.4*ln（x）
************************************************************
-i设定两个相邻种子间所间距的碱基数。
************************************************************
例如：
如果read的长度为30,种子的长度为10,相邻种子的间距为6,则提取出的种子如下
所示：
Read:
TAGCTACGCTCTACGCTATCATGCATAAAC
Seed1fw:
TAGCTACGCT
Seed1rc:
AGCGTAGCTA
Seed2fw:
CGCTCTACGC
Seed2rc:
GCGTAGAGCG
Seed3fw:
ACGCTATCAT
Seed3rc:
ATGATAGCGT
Seed4fw:
TCATGCATAA
Seed4rc:
TTATGCATGA
************************************************************
在--end-to-end模式中默认值为”-iS,1,1.15”.即表示f（x）=1+1.15*
sqrt（x）.如果read长度为100,则相邻种子的间距为12.
--n-ceil设定read中允许含有不确定碱基（非GTAC,通常为N）的最大数目.
Default:
L,0,0.15.计算公式为:
f（x）=0+0.15*x,表示长度为100的read
最多运行存在15个不确定碱基.一旦不确定碱基数超过15,则该条read会被过滤掉.
--dpadDefault:
15.
--gbar在read头尾个碱基内不允许gap.Default:
4.
--ignore-quals计算错配罚分的时候不考虑碱基质量.当输入序列的模式为-f,-r或
者-c的时候,该设置自动成为默认设置.
--nofw/--norc–nofw设定read不和前导链（forwardreferencestrand）进行比对;
--norc设定不和后随链（reverse-complementreferencestrand）进行比对.
Default:
bothstrandsenabled.
--end-to-end比对是将整个read和参考序列进行比对.该模式--ma的值为0.该模式为
默认模式,--local模式冲突.
--local该模式下对read进行局部比对,从而,read两端的一些碱基不比对，从而使比
对得分满足要求.该模式下–ma默认为2.
得分罚分参数
--ma设定匹配得分.--local模式下每个read上碱基和参考序列上碱基匹配,则
加分.在—end-to-end模式中无效.Default:
2.
--mpMX,MN设定错配罚分.其中MX为所罚最高分,MN为所罚最低分.默认设置下罚分与
碱基质量相关.罚分遵循的公式为:
MN+floor（（MX-MN）（MIN（Q,40.0）/40.0））.
其中Q为碱基的质量值.如果设置了—ignore-qual参数,则错配总是罚最高分.Default:
MX=6,MN=2.
--np当匹配位点中read,reference上有不确定碱基（比如N）时所设定的罚分值.
Default:
1.
--rdg,设置在read上打开gap罚分,延长gap罚分.
Default:
5,3.
--rfg,设置在reference上打开gap罚分,延长gap罚分
.Default:
5,3.
--score-min设定成为有效比对的最小分值.在—end-to-end模式下默认值为:
L,-0.6,-0.6;在--local模式下默认值为:
G,20,8.
报告参数
-k默认设置下,bowtie2搜索出了一个read不同的比对结果,并报告其中最好的
比对结果（如果好几个最好的比对结果得分一致,则随机挑选出其中一个）.而在该模式下,
bowtie2最多搜索出一个read个比对结果,并将这些结果按得分降序报告出来.
-a和-k参数一样,不过不限制搜索的结果数目.并将所有的比对结果都按降序报告出来.
此参数和-k参数冲突.值得注意的是:
如果基因组含有很多重复序列时,该参数会导致程序
运行极其缓慢.
Effort参数
-D比对时,将一个种子延长后得到比对结果,如果不产生更好的或次好的比对结果,
则该次比对失败.当失败次数连续达到次后,则该条read比对结束.Bowtie2才会
继续进行下去.Default:
15.当具有-k或-a参数,则该参数所产生的限制会自动调整.
-R如果一个read所生成的种子在参考序列上匹配位点过多.当每个种子平均匹配超
过300个位置,则通过一个不同的偏移来重新生成种子进行比对.则是重新生成种子
的次数.Default:
2.
Paired-end参数
-I/--minins设定最小的插入片段长度.Default:
0.
-X/--maxins设定最长的插入片段长度.Default:
500.
--fr/--rf/--ff设定上下游reads和前导链paired-end比对的方向.--fr:
匹配时，
read1在5'端上游,和前导链一致,read2在3'下游,和前导链反向互补.或者read2在
上游,read1在下游反向互补;--rf:
read1在5'端上游,和前导链反向互补,read2在
3'端下游,和前导链一致;--ff:
两条reads都和前导链一致.Default:
--fr.默认
设置适合于Illumina的paired-end测序数据;若是mate-paired,则要选择—rf参数.
--no-mixed默认设置下,一对reads不能成对比对到参考序列上,则单独对每个read进
行比对.该选项则阻止此行为.
--no-discordant默认设置下,一对reads不能和谐比对（concordantalignment,
即满足-I,-X,--fr/--rf/--ff的条件）到参考序列上,则搜寻其不和谐比对（discon
cordantalignment,即两条reads都能独一无二地比对到参考序列上,但是不满足-I,
-X,--fr/--rf/--ff的条件）.该选项阻止此行为.
--dovetailread1和read2的关系为dovetail的时候,该状况算为和谐比对.默认情况
下dovetail不算和谐比对.
--no-containread1和read2的关系为包含的时候,该状况不算为和谐比对.默认情况
下包含关系算为和谐比对.
--no-overlapread1和read2的关系为有重叠的时候,该状况不算为和谐比对.默认情
况下两个reads重叠算为和谐比对.
输出参数
-t/--time--un将unpairedreads写入到.
--un-gz将unpairedreads写入到,gzip压缩.
--un-bz2将unpairedreads写入到,bz2压缩.
--al将至少能比对1次以上的unpairedreads写入.
--al-gz...,gzip压缩.
--al-bz2...,bz2压缩.
--un-conc将不能和谐比对的paired-endreads写入.
--un-conc-gz...,gzip压缩.
--un-conc-bz2...,bz2压缩.
--al-conc将至少能和谐比对一次以上的paired-endreads写入.
--al-conc-gz...,gzip压缩.
--al-conc-bz2...,bz2压缩.
--quiet安静模式,除了比对错误和一些严重的错误,不在屏幕上输出任何东西.
--met-file将bowtie2的检测信息（metrics）写入文件.用于debug.
Default:
metricsdisabled.
--met-stderr将bowtie2的检测信息（metrics）写入标准错误文件句柄.和上
一个选项不冲突.Default:
metricsdisabled.
--met每隔秒写入一次metrics记录.Default:
1.
Sam参数
--no-unal不记录没比对上的reads.
--no-hd不记录SAMheaderlines（以@开头）.
--no-sq不记录@SQ的SAMheaderlines.
--rg-id设定readgroupID为text。
在SAM文件的头中增加一行@RG，在输出的SAM
文件中添加Tag"RG:
Z:
text"。
--rg使用text作为@RG的一列，比如"SM:
Pool1"。
在@RG中加入多列，则多次使用
该参数即可。
在进行Variantcalling的过程中需要@RG头，SM信息和TagRG。
性能参数
-o/--offrate无视index的offrate值,以取代之.Index默认的
值为5.值必须大于index的offrate值,同时越大,耗时越长，耗内存越少.
-p/--threadsNTHREADS设置线程数.Default:
1
--reorder多线程运算时,比对结果在顺序上会和文件中reads的顺序不一致,使用该选
项,则使其一致.
--mm使用内存定位的I/O来载入index,而不是常规的文件I/O.从而使多个bowtie程
序共用内存中同样的index,节约内存消耗.
其它参数：
--qc-filter滤除QSEQfileterfiled为非0的reads.仅当有—qseq选项时有效.
Default:
off.
--seed使用作为随机数产生的种子.Default:
0.
--version打印程序版本并退出
-h/--help打印用法信息并推出
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