SAM格式详细说明

SAM (Sequence Alignment/Map) 是存储RNA-seq比对结果的格式。BWA、Bowtie/Bowtie2、HISAT/HISAT2、Tophat等均可产生该格式文件。
,以TAB为分割符。SAM格式的设计理念是:灵活存储所有比对信息。SAM一般为11列以上,其中前11列为已定义列,12列及以后为可选列,算附加信息。
由于测序分两种:单端测序(Single-read)和双端测序(Paired-end和Mate-pair)。下文SAM格式中read表示Single-read或Paired-end Read1序列,mate表示Paired-end Read2序列。

  1. 第一列:read name,read的名字通常包括测序平台等信息;
  2. 第二列:sum of flags,比对flag数字之和,比对flag用数字表示,分别为:
  • 0 read是Single-read且正向比对
  • 1 read是pair中的一条(read表示本条read,mate表示pair中的另一条read)
  • 2 pair一正一负完美的比对上
  • 4 这条read没有比对上
  • 8 mate没有比对上
  • 16 这条read反向比对
  • 32 mate反向比对
  • 64 这条read是read1
  • 128 这条read是read2
  • 256 第二次比对
  • 512 比对质量不合格
  • 1024 read是PCR或光学副本产生
  • 2048 辅助比对结果
    通过这个和可以直接推断出匹配的情况。假如说标记不是以上列举出的数字,比如说83=(64+16+2+1),就是这几种情况值和。
  1. 第三列:RNAM,reference sequence name,实际上就是比对到参考序列上的染色体号。若是无法比对,则是*;
  2. 第四列:position,read比对到参考序列上,第一个碱基所在的位置。若是无法比对,则是0;
  3. 第五列:Mapping quality,比对的质量分数,数值越高Reads比对到该位点的可能性越高,255说明此Reads的Mapping quality不可用 (也可简单认为数值越高该read比对到参考基因组上的位置越唯一);
  4. 第六列:CIGAR值,read比对的具体情况,
  • “M”表示 match或 mismatch;
  • “I”表示 insert;
  • “D”表示 deletion;
  • “N”表示 skipped(跳过这段区域);
  • “S”表示 soft clipping(被剪切的序列存在于序列中);
  • “H”表示 hard clipping(被剪切的序列不存在于序列中);
  • “P”表示 padding;
  • “=”表示 match;
  • “X”表示 mismatch(错配,位置是一一对应的);
  1. 第七列:MRNM(chr),mate的reference sequence name,实际上就是mate比对到的染色体号,若是没有mate,则是*;
  2. 第八列:mate position,mate比对到参考序列上的第一个碱基位置,若无mate,则为0;
  3. 第九列:ISIZE,Inferred fragment size.详见Illumina中paired end sequencing 和 mate pair sequencing,是负数,推测应该是两条read之间的间隔(待查证),若无mate则为0;
  4. 第十列:Sequence,就是read的碱基序列,如果是比对到互补链上则是reverse completed eg. CGTTTCTGTGGGTGATGGGCCTGAGGGGCGTTCTCN
  5. 第十一列:ASCII,read质量的ASCII编码。
  6. 第十二列之后:Optional fields,可选的自定义区域
  • AS:i 匹配的得分
  • XS:i 第二好的匹配的得分
  • YS:i mate 序列匹配的得分
  • XN:i 在参考序列上模糊碱基的个数
  • XM:i 错配的个数
  • XO:i gap open的个数
  • XG:i gap 延伸的个数
  • NM:i 经过编辑的序列
  • YF:i 说明为什么这个序列被过滤的字符串
  • MD:Z 代表序列和参考序列错配的字符串(例如MD:Z:45A2C3 失配碱基的位点,45,45+2两个位点失配)
  • XT:A:U read只有一个完整比对,U unique
  • XT:A:R read有一个以上位置完整比对,R repeat
  • NM:i:2 read有2个碱基mismatch
  • X0:i:2 read有2个位置完整比对(与XT:A有对应关系)
  • X1:i:2 read有2个位置以1个碱基失配比对
  • XA:Z:Chr3,+1530, 50M,0;Chr4,-7568,50M,1 有0/1个碱基失配的详细比对情况(与XT:A、X0:i、X1:i有对应关系)

以上参考
小猪打呼噜:SAM格式详解
EmanLee:bam/sam格式说明
SAM格式(wiki)
SAM格式(wikipedia)
SAM格式

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