【现学现卖】CHEER中的概念解释——k-mer

“ 概念理解”

CHEER: HierarCHical taxonomic classification for viral mEtagEnomic data via deep leaRning

对这篇文章中概念的理解:

【现学现卖】CHEER与病毒宏基因组数据分析(1)

【现学现卖】CHEER与病毒宏基因组数据分析(2)

k-mer

单独的k-mer很好理解,就是从一段序列中迭代分割提取长度为k的几个子序列(一般k为奇数,使用例如SPAdes软件进行基因组组装时使用多个k值效果较好,而不是使用经过预测的一个最佳的k值组装)。

理解应用才能更好记住它,所以再提一下基因组组装以及DBG算法(De Bruijn Graph assembly),这是一个适用于短reads测序结果的组装算法(还有Overlap-Layout-Consensus-OLC适用于一代、三代的长read测序组装和String Graph)。

这个基于DBG+k-mer基因组组装的简单流程如图:

(1)原始数据纠错

将read打断成k-mer,有些测序错误引起的错误k-mer或低频k-mer可以利用k-mer频数图谱或者read比对来对k-mer进行纠错(低频k-mer多为测序错误,高频可能是重复片段),为构建更准确的DBG图做准备。

(2)k-mers构建contigs,构建DBG图

将得到的k-mers利用overlap构建contigs,然后对contigs创建DBG图,对图进行简化,比如移除错误低频k-mer;删除low coverage link;解开短重复序列链接;合并相似位点等,最终输出contigs序列。

(3)构建Scaffold

双末端测序中,除了序列本身还有一些距离信息,这些距离信息可以帮助组装。read1和read2来自同一条序列(中间不一定有overlap),可以根据paired-end信息将不同的Contigs搭建成Scaffold。

(4)补gap

利用测序的双末端数据之间的配对关系连接contigs,并利用测序数据与已经组装的contig之间的覆盖关系对contig之间空隙进行补洞,延长contigs。

总结

这个方法最核心的是De Bruijn图,这是一种欧拉图(或者说半欧拉图,图中包含一个路径,可以每边只有一次就走完所有边),我们最后拼接基因组就在找欧拉路径。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,366评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,521评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,689评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,925评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,942评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,727评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,447评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,349评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,820评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,990评论 3 337
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,127评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,812评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,471评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,017评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,142评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,388评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,066评论 2 355