根据Barcode序列拆分fastq文件

扩增子测序不同于其他高通量测序项目,扩增子测序往往样品量较大,但单个样品的数据量要求不高(因为仅仅研究扩增区域的序列)。为了节约成本,研究者们通常会把多个样品混在一个文库,并给不同样品加上一段 Barcode 序列。在后续的生物信息分析中,根据 Barcode 序列即可将不同样品的序列拆分开来。接下来介绍两个序列拆分工具
seqtk_demultiplex 和 fastq-multx。

seqtk_demultiplex

seqtk_demultiplex 安装

  1. wget https://github.com/jameslz/fastx-utils/raw/master/seqtk_demultiplex
  2.  
  3. # seqtk_demultiplex 要求GLIBC_2.14版本
  4. wget http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc-2.14.tar.gz
  5. mv glibc-2.14.tar.gz /opt/sysoft
  6. cd /opt/sysoft
  7. tar zxvf glibc-2.14.tar.gz
  8. cd glibc-2.14
  9. mkdir build
  10. cd build
  11. ../configure --prefix=/sysoft/glibc-2.14
  12. make -j4
  13. make install
  14. cp /opt/sysoftglibc-2.14/lib/libc-2.14.so /lib64/
  15. cd /lib64
  16. mv libc.so.6 libc.so.6.back
  17. # 报错不用管 error while loading shared libraries: libc.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory
  18. /sbin/sln libc-2.14.so /lib64/libc.so.6
  19.  
  20. #查看支持版本
  21. strings /lib64/libc.so.6 |grep GLIBC
  22. # en_US.UTF-8报错
  23. echo "LANG=en_US.utf-8\nLC_ALL=en_US.utf-8" > /etc/environment
  24. source /etc/environment
  25. localedef -v -c -i en_US -f UTF-8 en_US.UTF-8

seqtk_demultiplex 参数

  1. -1, 测序正向fastq序列,fastq文件,支持gz压缩文件
  2. -2, 测序反向fastq序列,支持gz压缩文件
  3. -b, barcode的文件
  4. -d, 输入文件目录;
  5. -l, barcode 序列长度(如长度大小不一致,填写最短的序列长度),默认5

barcode 文件格式 (制表符分隔:共三列,第一列为样本名,第二列为正向barcode,第三列为反向barcode)

  1. itaq1 ATCACG TCTAAT
  2. itaq2 CGATGT TCTAAT
  3. itaq3 TTAGGC TCTAAT
  4. itaq4 TGACCA TCTAAT
  5. itaq5 ACAGTG TCTAAT
  6. itaq6 GCCAAT TCTAAT
  7. itaq7 CAGATC TCTAAT

seqtk_demultiplex 使用

  1. ./seqtk_demultiplex -b barcode.txt -1 itaq.1.fastq -2 itaq.2.fastq -l 6 -d seqtk_output
  2.  
  3. # 因为桥式PCR测序过程中双端序列方向不一定一致,因此需要颠倒两测序文件进行二次拆分,具体参见fastq_multx操作

fastq-multx

seqtk_demultiplex 在拆分数据时无法设置 barcode 允许的错配碱基数,fastq-multx 中可以设置其参数。

fastq-multx 安装

  1. git clone https://github.com/brwnj/fastq-multx
  2. cd fastq-multx
  3. make

fastq-multx 参数

  1. -o, 输出文件,一个输入文件一个输出文件流,格式: %.R1.fq.gz %为barcode对应的样本名
  2. -m, barcod允许的主要错配个数,一般设置为0 默认1
  3. -B, barcode文件,允许单端和双端barcode
  4. -n, 打印barcode序列
  5. -b, 从序列的5'端碱基开始匹配barcode
  6. -e, 从序列3'端开始匹配序列
  7. -q, 控制barcode碱基的最小phred quality值,默认为0,不控制
  8. -d, 控制匹配的最佳barcode位置和此佳barcode位置的位置,两个匹配距离不能超过2个碱基

barcode 文件格式 (制表符分隔:单端 barcode 只需要提供两列数据,双端 barcode 需要中间加上 ‘-”)

  1. itaq1 ATCACG-TCTAAT
  2. itaq2 CGATGT-TCTAAT
  3. itaq3 TTAGGC-TCTAAT
  4. itaq4 TGACCA-TCTAAT
  5. itaq5 ACAGTG-TCTAAT
  6. itaq6 GCCAAT-TCTAAT
  7. itaq7 CAGATC-TCTAAT

fastq-multx 使用

  1. mkdir fastq_multx_output-1
  2. ./fastq-multx/fastq-multx -B barcode.txt -m 1 -b itaq.1.fastq itaq.2.fastq -o %.R1.fastq -o %.R2.fastq
  3.  
  4. # 因为桥式PCR测序过程中双端序列方向不一定一致,因此需要颠倒两测序文件进行二次拆分
  5. mkdir fastq_multx_output-2
  6. ./fastq-multx/fastq-multx -B barcode.txt -m 1 -b itaq.2.fastq itaq.1.fastq -o %.R1.fastq -o %.R2.fastq
  7.  
  8. # 合并两次拆分的结果
  9. mkdir fastq_multx_output
  10. for i in `ls fastq_multx_output-1/itaq*.R1.fastq`; do a=${i/.R1.fastq/}; a=${a/fastq_multx_output-1\//}; echo "$a"; done > sample.list
  11. for i in `cat sample.list`; do echo "cat fastq_multx_output-1/$i.R1.fastq fastq_multx_output-2/$i.R2.fastq > ./fastq_multx_output/$i.R1.fastq"; done > command.combine.R1.list
  12. for i in `cat sample.list`; do echo "cat fastq_multx_output-1/$i.R2.fastq fastq_multx_output-2/$i.R1.fastq > ./fastq_multx_output/$i.R2.fastq"; done > command.combine.R2.list
  13. sh command.combine.R1.list
  14. sh command.combine.R2.list

fastq-multx 操作方便,但是反向序列的barcode没有被切除,需要后续进一步处理。

    • amdreamer 0

      请问为什么要加参数-b(Force beginning of line (5′) for barcode matching)?

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    匿名网友

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