1. HiFi数据
HiFi reads(High Fidelity reads)是2019年由PacBio公司推出的基于环化共有序列(Circular Consensus Sequencing,CCS)模式产生的既兼顾长读长(10-20kb的长度)又具有高精度(>99%准确率)的测序结果。非常适合用于基因组组装。
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- HiFi数据预处理 +
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- 可以用
bam2fasta
直接把下机数据ccs.bam或者hifi.bam转换成fasta格式文件用于后续分析。
+ bam2fasta sample.ccs.bam -c 9 -o sample.ccs
命令会生成sample.ccs.fasta.gz文件,-c 9
代表压缩程度为9。
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- 用HiFi数据组装基因组的软件选择 +
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- 2024年发表在Genome Research上的一篇文章(https://genome.cshlp.org/content/34/2/326)对11种针对HiFi测序技术的组装工具的评估结果显示,**hifiasm**和**hifiasm-meta**分别成为组装真核基因组和宏基因组的优选工具。 +
- 文章显示,在真核生物基因组组装中,hifiasm在不同方法比较的组装基因组均具有更高的连续性、完整性和准确性;HiCanu、Verkko与LJA次之,但Verkko与LJA具有组装的contig较短等缺陷;NextDenovo仅对单倍体基因组具有更好的性能。宏基因组组装评估中,hifiasm-meta以及metaflye的组装错误最少,但是在面对复杂宏基因组时hifiasm-meta的完整性及连续性明显优于metaflye,但同时也会保留部分冗余的序列。 +
目前来说,Hifiasm软件是用HiFi数据组装基因组的不二选择。
+2. Hifiasm软件
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- 简介 +
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- Hifiasm是一个利用PacBio HiFi数据进行从头组装基因组,获得单倍体基因组的组装工具。 +
- 由哈佛大学李恒团队在2021年2月份开发,首次发表在Nature Methods上。2022年在Nature biotechnology上发表论文,在Hifiasm中引入了Hi-C Integrated assembly 模式。 +
- Hifiasm被设计用于PacBio HiFi数据组装基因组,使用在分型组装图(pahsed assembly graph)中表示单倍体信息的算法。 +
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- 特点和优势 +
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- 运行速度很快。半天时间可以组装一个人类基因组。 +
- 可以接受一种数据类群的多个输入文件(如多个HiFi数据文件),并且合并作为一个文件输入和多个文件输入的结果不同,建议就保持多个文件输入。 +
- 倾向于尽量组装更长的contigs。 +
- 能够更好地解决片段重复(segmental duplications) +
- 可以利用Hi-C数据或/和亲本二代Illumina测序数据获得解析良好的单倍型组装。 +
- 也可以利用Oxford Nanopore数据获得端粒到端粒的组装。 +
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- Hifiasm简化了组装流程 +
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- 内置了清除haplotigs之间的重复(duplications)的程序,无需第三方工具(如purge_dups)。 +
- 组装完成后无需polish工具(如pilon,racon)进行polish。 +
3. references
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- Hifiasm manual:https://hifiasm.readthedocs.io/_/downloads/en/latest/pdf/ +
- Hifiasm介绍:https://www.bilibili.com/read/cv18775152/ +
- hifiasm组装(多个cell的HiFi输入文件)的不同结果:https://mdnice.com/writing/25f5a8fe3bfe4474ae1bdcab44604da9 +
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- 公众号主要分享生信分析、生信软件、基因组学、转录组学、植物进化、生物学概念等相关内容,包括生物信息学工具的基本原理、操作步骤和学习心得。 +
