blat比对,pandas包提取最佳比对结果(blat/blast/minimap2等均适用)

BLAT(BLAST-Like Alignment Tool)是Jim Kent开发的一个类Blast的比对工具,有以下几个优点:1.比对速度快;2.可以把小的比对区域(例如exon)连接成大的比对区域。适合做转录本与基因组的比较以及相近物种的基因同源性分析。

blat database query [-ooc=11.ooc] -minIdentity=85   output.psl  

##-minIdentity 指定sequence identity阈值

注意:blat不支持过大的基因组,会报“blat: genoFind.c:1806: clumpHits: Assertion `(hit->tStart >> bucketShift) < bucketCount' failed.”错误,可以把基因组拆开比对再合并比对结果。

比对后的结果文件如下:

各列含义如下:


psl输出文件格式

倒数第4列是比对包含的不连续的block的数目,并不一定都是外显子,也可能是由于其他插入/缺失断开的block。

比对完成后可以利用python的pandas包提取最佳比对结果,代码如下:

import pandas as pd

import sys

infile, outfile = sys.argv[1], sys.argv[2]

inp = pd.read_table(infile, skiprows=5, header= None)   # skiprows可用于跳过文件前几个注释行。

inp.columns=["matches", "misMatches", "repMatches", "nCount", "qNumInsert", "qBaseInsert",

            "tNumInsert", "tBaseInsert", "strand", "qName", "qSize", "qStart", "qEnd", "tName", "tSize", "tStart", "tEnd",

            "blockCount", "blockSize", "qStarts", "tStarts"]

output1 = inp.sort_values(by=['qName'])    ##按照query name排序

output2 = output1.sort_values(by=['matches'], ascending= False).drop_duplicates(subset='qName')  #对于每个query序列,按照 matches降序排序( ascending= False)),排在第一位的是最佳比对结果; drop_duplicates去除其他比对结果。

output2.to_csv(outfile, sep="\t", index=None)  

pandas同样可以用于提取其他比对软件的比对结果,其中minimap2比对结果每行列数不一致,需修改几个参数:

import pandas as pd

import sys

infile, outfile = sys.argv[1], sys.argv[2]

inp = pd.read_csv(infile, sep="\t", usecols=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11] , skiprows=0, header=None)  ##使用usecols提取想要的列,这里我保留了1-12列。

inp.columns=["query", "query_length", "q_start", "q_end", "strand", "target", "target_length", "t_start",

            "t_end", "matches", "match_block", "mapping quality"]

output1 = inp.sort_values(by=['query'])

output2 = output1.sort_values(by=['matches'], ascending= False).drop_duplicates(subset='query')   

output2.to_csv(outfile, sep="\t", index=None)

参考:

Kent, W. J. (2002). BLAT—the BLAST-like alignment tool. Genome research12(4), 656-664.

blat User Guide: https://genome.ucsc.edu/goldenPath/help/blatSpec.html#pslSortUsage

psl文件格式:https://www.ensembl.org/info/website/upload/psl.html

blat使用:https://www.cnblogs.com/adawong/articles/7460300.html

python脚本参考:https://blog.csdn.net/weixin_40099163/article/details/83215747

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