目录 1 system contig heap 与 system heap 2 system contig heap创建 3 system contig heap内存分配 4 system contig heap内存释放 1 system contig heap 与 system heap 从代码中我们看到system contig heap与system heap同属一个文件中,ion_system_heap.c 2 system contig heap创建 //指定heap name,heap type和ops static struct ion_heap *__ion_system_contig_heap_create ; heap->name = "ion_system_contig_heap"; return heap; } static int ion_system_contig_heap_create(void heap内存释放 ion_system_contig_heap_free()函数:将内存全部返还给buddy static void ion_system_contig_heap_free(struct
20220518_基因组contig与scaffold的N50大小统计 01 assembly_stats软件安装 (base) root@dell-server 444.png 03 assembly_stats软件统计结果展示 (base) root@dell-server:/home/# assembly_stats genome.fasta { "Contig
对于一个组装出来的序列,不论是contig还是scaffold, 首先将各个序列根据长度从大到小排序,然后从第一个序列开始,将长度进行累加,直到累加的长度超过了总长度的50%,此时,最后一个累加的contig 只需要上传fasta格式的contig或者scaffold序列,然后提交即可。 1. contig基本信息统计表 quast 会统计不同长度的contig的个数,以及N50,L50等指标,示例结果如下 ? 2. Nx 长度分布曲线 横坐标为Nx,纵坐标为Nx的值,示意图如下 ? 3. contig长度累计曲线 横坐标为contig个数,纵坐标为累加的长度,示意图如下 ? 4. contig GC含量分布图,对于每个contig,统计GC含量,横坐标为GC含量,纵坐标为contig个数,示意图如下 ?
组装所得到的contig的丰度可以通过将全部质控后的reads序列map到拼接结果中,统计落到每个contig中的全部reads数目作为contig的丰度,用每条Contig上映射的reads的总碱基数除以该 Contig长度来计算每个Contig的覆盖度。 -threads 20 contig.sam > contig.bam 对bam文件按照比对的位置坐标对reads进行排序: samtools sort contig.bam -o contig.reads.sorted.bam 要计算coverage首先需要准备bam的index文件,如下所示: samtools index contig.reads.sorted.bam 运行结束后生成会生成伴随的index文件contig.reads.sorted.bam.bai 假如是多样品混合拼接,只需要将每一个样品的reads数据重复上面操作,最后根据contig id进行整合。
Contig:基于reads之间的overlap区,拼接获得的序列称为Contig(重叠群)。 scaffold:基于Contig之间的顺序关系,将Contig进一步组装得到的更长的序列,称为scaffold。 Contig N50:所有的Contigs按照从长到短进行排序,将排序后的contig长度依次相加,当相加的长度达到Contig总长度的一半时,最后一个加上的Contig长度即为Contig N50。 举例:Contig 1+Contig 2+ Contig 3+Contig 4=Contig总长度*1/2时,Contig 4的长度即为Contig N50。 Contig N50可以作为基因组拼接的结果好坏的一个判断标准。k-mer:k-mer是指将reads分成包含k个碱基的字符串,一般长短为m的reads可以分成m-k+1个k-mers。
4 * 765 contig_308 4678198 21 Y N 1 * 308 contig_227 * 777 contig_37 3976090 20 Y N 1 * 37 contig_1311 3 * 307 contig_1258 3764263 15 Y N 1 * 1258 contig_1287 samtools faidx assembly.fasta contig_1389 >contig_1389.fasta samtools faidx assembly.fasta contig_765 >contig_765.fasta samtools faidx assembly.fasta contig_308 >contig_308.fasta 可以与nt库比较出是哪个物种,网页ncbi比较也可以
②contig:中文叫做重叠群,就是不同reads之间的overlap交叠区,拼接成的序列就是contig。 ③scaffold:是比contig还要长的序列,获得contig之后还需要构建paired-end或者mate-pair库,从而获得一定片段的两端序列,这些序列可以确定contig的顺序关系和位置关系 ,最后contig按照一定顺序和方向组成scaffold,其中形成scaffold过程中还需要填补contig之间的空缺。 N50:比如一个基因组大小是1M,然后把contig 和 scaffold 从长到短进行排列,然后相加,当恰好加到1M的50%,也就是500k的时候,那一条 contig 或者scaffold 的长度就叫做 Contig N50和Scaffold N50。
什么是Contig? 拼接软件基于reads之间的overlap区,拼接获得的序列称为Contig(重叠群)。 什么是Scaffold? 将所有的Contig长度相加,能获得一个Contig总长度。然后将所有的Contigs按照从长到短进行排序,如获得Contig 1,Contig 2,Contig 3...………Contig 25。 将Contig按照这个顺序依次相加,当相加的长度达到Contig总长度的一半时,最后一个加上的Contig长度即为Contig N50。 举例:Contig 1+Contig 2+ Contig 3+Contig 4=Contig总长度*1/2时,Contig 4的长度即为Contig N50。 Contig N50可以作为基因组拼接的结果好坏的一个判断标准。 什么是Scaffold N50? Scaffold N50与Contig N50的定义类似。
分成了三个步骤,第一步首先根据scaffold/contig的hi-c交互矩阵,进行聚类,属于同一条染色体的scaffold/contig聚到一起;第二步确定同一染色体上的多个scaffold/contig 的排列顺序;第三步确定scaffold/contig的方向性。 图a所示有5个contig, 来自于两条染色体,用不同颜色表示,contig之间连线的粗细对应hi-c矩阵中交互频率的高低。 聚类的第一步首先将交互频率最高的两个contig作为一类,对应图b中的圆角矩形,聚为一类的两个contig作为一个这个整体重新计算和其他contig的互作频率。 依次循环,每次循环都将互作频率最高的两个contig或者cluster聚为一类,直到所有的contig都划分到cluster为止。
还要长的序列,获得contig之后还需要构建paired-end或者mate-pair库,从而获得一定片段的两端序列,这些序列可以确定contig的顺序关系和位置关系,最后contig按照一定顺序和方向组成 scaffold,其中形成scaffold过程中还需要填补contig之间的空缺 N50:Reads拼接后会获得一些不同长度的Contigs。 将所有的Contig长度相加,能获得一个Contig总长度。然后将所有的Contigs按照从长到短进行排序,如获得Contig 1,Contig 2,contig 3...………Contig 25。 将Contig按照这个顺序依次相加,当相加的长度达到Contig总长度的一半时,最后一个加上的Contig长度即为Contig N50。 举例:Contig 1+Contig 2+ Contig 3 +Contig 4=Contig总长度*1/2时,Contig 4的长度即为Contig N50。
│ │ ├── all_contig_annotations.csv │ │ ├── all_contig_annotations.json │ │ ├── all_contig.bam │ │ ├── all_contig.bam.bai │ │ ├── all_contig.fasta │ │ ├── all_contig.fasta.fai │ │ │ ├── all_contig_annotations.json │ ├── all_contig.bam │ ├── all_contig.bam.bai │ ├── all_contig.fasta │ ├── all_contig.fasta.fai │ └── all_contig.fastq ├── per_sample_outs │ │ ├── filtered_contig.fasta │ │ ├── filtered_contig.fastq │ │ ├── vdj_contig_info.pb
理论上所有的contig序列均由reads拼装而得,而基因作为contig序列上一个区域,不该没有reads比对上。其实,这些丰度为零的基因反映了宏基因组gene丰度计算一个很容易犯的错误。 因此理论上,同一条contig序列上的genes应该具有相似的深度。 由于在contigs回贴时,我们很容易根据bam文件获得一条contig不同区域的depth,再结合gene的起止位置,我们可以获得一条contig上所有genes的真实depth信息: 图中红线为该 contig的平均depth。 根据这个原理,我们可以推断gene的depth与contig的depth关系: 第二幅图中的红色曲线即为上述公式的图像,可以看到实际情况正好符合我们的推测。
在binning分析中MetaBAT首先计算每个contig的TNF,然后计算每个contig的丰度,接下来根据这两个信息计算contigs两两之间的距离矩阵,并通过迭代进行聚类[1]。 与种子序列的距离均大于此值,然后在剩余的contigs中选择一个contig作为第二个medoid,重复上一步,将这两个medoid所引入的contigs作为一个bin。 多样本co-abundance pattern进行聚类时包含该contig的最小的样本容量,默认为10 -x,--minCV:计算丰度距离矩阵时最低的contig单个文库覆盖率,低于此阈值的contigs --outputDepth contig.depth.txt spades.contig.reads.sorted.bam 假如是多样品混合拼接,则可以在命令后添加不同样品的多个bam文件,不同bam 接下来进行binning,如下所示: nohup metabat1 -i new.spades.contig.fasta -a contig.depth.txt -o twk --sensitive -
我们将使用多线程来加速组装,并设置最小 Contig 长度为 1000 bp,这是宏基因组分析的常用标准,可以有效过滤掉过短、无意义的片段。 # --min-contig-len: 设置输出 Contig 的最小长度阈值(单位:bp)。 BBMap 套件中的 stats.sh 是一个轻量级但功能强大的工具,可以快速计算 N50、Contig 数量、总长度等关键指标。 从排序后的 BAM 文件中计算覆盖度 # jgi_summarize_bam_contig_depths 是 MetaBAT2 自带的脚本 jgi_summarize_bam_contig_depths contig_1 54321 15.78 15.78 contig_2 43210 89.12
示例数据(quality_summary.tsv部分内容): contig_id contig_length provirus provirus_integrated provirus_prophage 0.0 NA High-quality NA 结果解析: contig_id:原始Contig的ID。 contig_length:Contig长度。 provirus:是否被识别为前病毒(Yes/No)。 _1001,cluster_001,contig_1001,Complete,0.0,45899,25000,10x contig_1005,cluster_001,contig_1001,High-quality ,0.0,42000,20000,8x contig_2003,cluster_002,contig_2003,Complete,0.0,60000,30000,15x contig_3010,cluster
基因组图谱可分为框架图(草图,draft)、精细图、完成图(全图),具体如下所示: 框架图:指经生物信息学分析后,拼接得到的基因组覆盖度大于95%,基因区覆盖度达到98%以上,contig N50达到5Kb Contig:即片段重叠群,指拼接软件基于短序列之间的重叠区(overlap),拼接获得的较长序列。 Scaffold:本意即片段框架,由先后顺序已知的Contigs组成的序列,中间有Gap。 基于这些序列,可以确定一些Contig之间的顺序关系,这些先后顺序已知的Contigs组成Scaffold,如下图所示: N50:Reads拼接后会获得一些不同长度的Contigs。 将所有的Contigs长度相加,获得Contig总长度。然后将所有的Contigs按照从长到短进行排序,如获得Contig1,Contig2,Contig3…Contig25。 将Contigs按照这个顺序依次相加,当相加的长度达到Contig总长度的一半时,最后一个加上的Contig长度即为Contig N50,可以作为基因组拼接的结果好坏的一个判断标准。
组装过程将单个条形码的reads作为输入,并将这些reads“粘接”(glues)在一起,产生一组contig作为输出,这些contig代表对当前转录序列的最佳估计。 我们还跟踪的UMIs的数量和reads支持的contig。 由于数据中存在多种形式的“噪声”,使得生成contig的问题十分复杂。 Contig quality scores Assign a quality score to each base on each contig. Annotation Algorithm V(D)J contig注释的目的是定义V、D、J片段对一个contig的比对,识别CDR3序列,从这些数据判断一个contig是否具有生产性,这意味着它可能对应于一个功能 在罕见的(混合的)情况下,contig都是对齐的。
,长度小于 1500 bp 的 contig 会被排除; E:利用 minimap2 检测并去除了病毒数据集与微生物数据集之间的同源 contig,最终保留的病毒特异性 contig 和微生物特异性 contig 使用 Minimap2(参数 -x ava-ont)将病毒组分的 contig 与微生物组分的 contig 进行比对,,允许 5–15% 的错配,以识别两者之间的重叠序列。 对于那些比对覆盖度达到微生物 contig 长度 80% 及以上的 contig,无论其来源于哪个组分,均会被从数据集中剔除。 在工具识别结果判定中,病毒 contig 被识别为病毒时视为真阳性,未被识别为病毒时为假阴性;微生物 contig 被识别为病毒时为假阳性,被识别为非病毒时为真阴性。 此外,本研究通过CAT工具对所有测试数据集的contig进行超级界水平的分类注释,将结果分为病毒、微生物和未知三类,并通过条形图展示了不同工具(或工具组合)专属识别contig的分类分布。
>contig.log 2>contig.err SOAPdenovo-127mer map -s config_file -g graph_prefix 1>map.log 2>map.err SOAPdenovo 长度,默认为K+2 -u:搭建scaffold前不屏蔽coverage过高/过低的contig,默认屏蔽 -c:搭建scaffold时使用最低coverage的contig,默认为0.1,也即平均覆盖度的 /scaff/fill)中用到 设为1:只用于构建contig; 设为2:只用于构建scaffold; 设为3:同时用于构建contig和scaffold; 设为4:只用于补洞 短插入片段(<2K)的设为 3,同时用于构建contig和scaffold,长插入片段(>=2k)设为2,不用于构建contig,只用于构建scaffold,454single 长reads只用于补洞。 :最小的contig长度,默认为200bp --similar:比对的相似度阈值,默认为0.95 运行结束后,生成不同kmer的contig文件。
对判定为误组装的 contig,按照 metaMIC 报告的误组装位点进行断点切分与校正,所得片段视作 contig 并纳入后续分析。 Contig 去冗余与病毒识别contig 对每个样本中各组装工具所得 contig,或多个工具在所有样本中所得 contig,使用 cd-hit(v4.6.8)按照 MIUViG标准进行去冗余处理(参数 该方法在将某一样本的 contig 聚类为 bin 时,不仅考虑该样本自身的 reads 覆盖度,还同时参考这些 contig 在所有样本中的覆盖度信息。 在本研究中,将完整度 >90%,且未出现 “contig >1.5 × longer than expected genome length”(contig 长度超过预期基因组长度 1.5 倍)和 “high 饼图展示了各工具生成的 bin 内部 contig 在分类学上的一致性。