blast 用法汇总

blast 安装:

先在网上找到最新版的blast下载到本地;
this is the download padge: ftp://ftp.ncbi.nih.gov/blast/executables/LATEST/

这里下载的是最近版本:ncbi-blast-2.2.29+-x64-linux.tar.gz
linux下可以通过ftp anonymous 登录,get下载
用filezilla 导入到Linux系统中,找一个目录放下;
先解压:tar zxvf ncbi-blast-2.2.29+-x64-linux.tar.gz
解压后的文件夹ncbi-blast-2.2.29+/bin里面即是可执行的BLAST+程序了

在.barshrc 文件中设置好环境变量即可:
由于2.2.29与之前版本2.2.23有所不同,下面介绍一下2.8.1用法:

blastall

第一步 建库:

 /opt/blc/genome/biosoft/blast-2.2.23/bin/formatdb -i ortholog.fa -p T

注:这里用的是安装的绝对路径,

T 表示蛋白库,F表示核酸库;

第二步 运行blastall

eg:

/opt/blc/genome/biosoft/blast-2.2.23/bin/blastall -i query.fasta -d db.seq -o blast.out -p blastn -F F -e 1e-5 -m 8

1.-e参数

-e(value)参数是用来过滤比对较差的结果的,用"-e"参数指定一个实数,blast 会过滤掉期望值大于这个数的比对结果。这样不但简化了结果,还缩短了运行时间和结果占用的空间。

2. -p参数

-p blastp:蛋白序列与蛋白库做比对。

-p blastx:核酸序列对蛋白库的比对。

-p blastn:核酸序列对核酸库的比对。

-p tblastn:蛋白序列对核酸库的比对。

  1. -F 参数

-F(T/F)参数是用来屏蔽简单重复和低复杂度序列的。如果选“T”,程序在比对过程中会屏蔽query中的简单重复和低复杂度序列;选"F"则不会屏蔽。缺省值为"T"。

4. -m

m8格式如下图:


image.png

举个实例:


image.png

blastn 用法介绍:

第一步:blastn 建index:

makeblastdb -parse_seqids -dbtype nucl -in xxxx.fa

makeblastdb -in /XXX/database/refdata-cellranger-GRCh38-1.2.0/fasta/genome.fa -dbtype nucl -out /database/refdata-cellranger-GRCh38-1.2.0/fasta/genome -parse_seqids

第二步:blastn比对:

常用比对参数:
blastn -db /cygene/database/IMGT_V-QUEST_reference_directory/Homo_sapiens/TR/human_TR_V -query TRAV10.utr.fq2fa.fa -out TRAV10.utr.fq2fa.fa.blastn.out -outfmt 7 -num_threads 20
关于输出格式的参数:

-outfmt <String>

   alignment view options:

     0 = Pairwise,

     1 = Query-anchored showing identities,

     2 = Query-anchored no identities,

     3 = Flat query-anchored showing identities,

     4 = Flat query-anchored no identities,

     5 = BLAST XML,

     6 = Tabular,

     7 = Tabular with comment lines,

     8 = Seqalign (Text ASN.1),

     9 = Seqalign (Binary ASN.1),

    10 = Comma-separated values,

    11 = BLAST archive (ASN.1),

    12 = Seqalign (JSON),

    13 = Multiple-file BLAST JSON,

    14 = Multiple-file BLAST XML2,

    15 = Single-file BLAST JSON,

    16 = Single-file BLAST XML2,

    17 = Sequence Alignment/Map (SAM),

    18 = Organism Report

关于输出格式,共有19种,我个人常用的是7。

示例如下:会输出每条read的比对信息,如果没有比对上,则 0 hits found

image.png

一般情况下我会设置每条read只输出一种perfect match 的比对结果。在这种条件下统计比对率时就非常简单:需要统计总共有多少条reads,和比对上了多少条reads,然后计算比对率。

le RP1G10E1L2_R1.p2.blastn.out|grep -v "#"|wc 这里统计的是比对上的reads数。

6941468 83297616 628607598

80% pct mapping rate.

le xxx.fa |grep ">" |wc  # 这里统计原始fa的总reads数。

比对率就是两数相除的结果。
事实证明这样的方法是错误的!!!
不能用这样的方式计算比对率,因为还有一种情况是一条read比对到了reference 的两个部位。后文给出例子。

线程参数:
-num_threads 20 线程数,根据自身情况设定。
-max_hsps 1 表示只输出一条比对结果,但是有时会输出三条?不懂为什么?

blastn -db /cygene/database/refdata-cellranger-GRCh38-1.2.0/fasta/genome.fa -query $line -out $name.blastn.out -outfmt 7 -num_threads 20 -max_hsps 1

-max_target_seqs 1 只输出一条比对结果,这个参数试了下是没有问题的,只输出一条。(常用)

blastn -db /cygene/database/utr_500bp_index/TRAV.fa  -query RP1G10E1L2_R1.p2.fa -out RP1G10E1L2_R1.p2.blastn.out -outfmt 7 -num_threads 20 -max_target_seqs 1

########################

一些经验:

blastn结果中有一种情况是下图这样的,query序列 比对的起始到终止的长度 和 subject序列 比对的起始和终止长度不一致。

image.png

query 比对的长度为76-1=75bp
subject比对的长度为625-551=74bp,那么为什么会造成这样呢?

我将query的序列和subject序列拿出来看了一下。发现query的序列在某个位置上有1bp的插入造成没有对齐。mismatch数量如果不算插入的1bp,那么刚好等于其结果显示的4.

image.png

这个时候如果你需要找到mismatch发生在reference上的位置的时候,那么就不好找了。

blastn对序列reverse的处理:

如果你的序列是reverse的。那么比对一下看看。待补充。

关于设置了-max_target_seqs 1的问题

即使设置了该参数,但是如果数据本身有下面现象也会被输出:

image.png

这种情况就是下图这样的:

image.png

这种情况也会输出两条比对信息。这时统计比对率时就不能单纯用统计行数来表示。

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