Tools:seqkit快速多线程全平台fastq处理工具

seqkit的使用方法
seqkit github
mp.weixin.qq.com/s/OJsxFR33ej0ACozNbF_dNA
参数如下:
amplicon 通过引物检索扩增子(或其周围的特定区域)
bam 检查和在线绘制BAM记录文件的直方图
common 通过id/名称/序列查找多个文件的公共序列
concat 连接多个文件中具有相同ID的序列
convert 转换FASTQ质量编码格式:支持格式包括:桑格,Solexa和Illumina
duplicate 重复序列N次
faidx 创建FASTA索引文件并提取子序列
fish 使用局部比对在较大的序列中寻找短序列
fq2fa 转换FASTQ到FASTA
fx2tab 将FASTA/Q转换为表格格式(包含长度/GC含量/GC偏好)
genautocomplete 生成shell自动完成脚本
grep 通过ID/name/sequence/sequence motif搜索序列,允许错配
head 打印第一条序列
help 打印帮助信息
locate 定位序列,或者motifs,允许错配
mutate 编辑序列(点突变、插入、删除)
pair 匹配双端序列文件
range 打印一个范围内的序列
rename 重命名重复序列ID
replace 使用正则表达式修改名称或者序列
restart 重置环状基因组的起始位置
rmdup 通过id/名称/序列删除重复的序列
sample 按数量或比例对序列进行抽样
sana 清理损坏的单行fastq文件
scat real time recursive concatenation and streaming of fastx files
seq 转换序列(反向,补充,提取ID…)
shuffle 随机序列
sliding 序列滑窗提取,支持环形基因组
sort 按id/名称/序列/长度排序序列
split 按id/seq区域/大小/部件将序列拆分为文件(主要用于FASTA)
split2 按序列数量/文件数将序列拆分为多个文件(FASTA, PE/SE FASTQ)
stats FASTA/Q文件的简单统计
subseq 通过region/gtf/bed得到子序列,包括侧翼序列
tab2fx 转换表格格式为FASTA/Q格式
translate 翻译DNA/RNA到蛋白质序列(支持歧义碱基)
version 打印版本信息并检查是否更新
watch 序列特征的监测和在线直方图

单独查看帮助

seqkit rename --help

多行转单行

seqkit seq test.fa -w 0 把多行的转为一行

单行转多行

seqkit seq demo.fa -w 100 把一行的转为多行,每行100个字符

提取序列的名称

seqkit seq -n test.fa 获取所有序列的名称

DNA转蛋白质

seqkit translate -T 1 demo.fa -T参数指定使用的转换模式,1是一般模式。

提取上游2K的序列

seqkit subseq --up-stream 2000 -f --bed TM-1.bed TM-1.genome.fa
文件TM-1.bed格式是,染色体,start,end,geneid使用tab分割,TM-1.genome.fa是基因组文件

提取只包含ID的序列##

seqkit seq -i 2.fa >3.fa

head 2.fa
>XP_012434104.1 PREDICTED: probable ribonuclease P/MRP protein subunit POP5
MVGFKNSYMVMEVLLDPNKEISGDDPIVVTQFNISKAIKDGILVNFGECGLASSLGSFQV

提取后,header只保留XP_012434104.1

head 3.fa
>XP_012434104.1
MVGFKNSYMVMEVLLDPNKEISGDDPIVVTQFNISKAIKDGILVNFGECGLASSLGSFQV

提取ID和序列(使用正则)在线正则表达工具https://c.runoob.com/front-end/854

seqkit seq -i --id-regexp "([A-Za-z0-9.]{1,30})" -w 0 CAZyDB.07312020.fa >CAZyDB.07312020.fasta
主要是使用--id-regexp这个参数,匹配的时候不需要匹配^>,程序会自动匹配ID所在的行,中间的正则,必须用双引号包括一对小括号。小括号内是匹配要保留ID的字符

head CAZyDB.07312020.fa
>CBL17682.1|CBM22|CBM6|GH10|GH43_16|3.2.1.55|3.2.1.8
MQLRITSRKKLTALLCALGLISIVAIYPRQTVNFFYSTAVQITDYIHFYGYRPVKSFAIRIPASYTIHGLDVSRWQERIDWQRVAKMRDNDIRLQFAFIKATEGEKLVDPYFSRNWQLSRENGLLRGAYHYFSPSVSASVQARLFLQTVDFSQGDFPAVLDVEERGKLSAKELRKRVSQWLKMVEKRTGKKPIIYSGAVFYHTNLAGYFNEYPWWVAHYYQRRPDNDGMAWRFWQHSDRGQVDGINGPVDFNVFNGTGMSCRHSLMGLKKRLK
head CAZyDB.07312020.fasta
>CBL17682.1
MQLRITSRKKLTALLCALGLISIVAIYPRQTVNFFYSTAVQITDYIHFYGYRPVKSFAIRIPASYTIHGLDVSRWQERIDWQRVAKMRDNDIRLQFAFIKATEGEKLVDPYFSRNWQLSRENGLLRGAYHYFSPSVSASVQARLFLQTVDFSQGDFPAVLDVEERGKLSAKELRKRVSQWLKMVEKRTGKKPIIYSGAVFYHTNLAGYFNEYPWWVAHYYQRRPDNDGMAWRFWQHSDRGQVDGINGPVDFNVFNGTGMSCRHSLMGLKKRLK

序列ID替换也可以使用在线工具https://birc.au.dk/~palle/php/fabox/header_replacer.php#

提取序列的指定字符为序列id

序列原有id格式如下:

cat promoter.2000.fa
>A07_5857965-5861421:._usf:2000 Gh_A07G050500.1
TGATGGAGGTTGAGATGGCCTCAGAACGGTATAAGTCGGGTCAATTCGATTTTTACGATT
TCGGTGTCATTTCAAATTTGAATAATTCGAGTTTTTATTATTTAGGGTTTGAGTCATTTT
AGGTTGAAAGCATTTGGGTTAGCCAGTGGGGTTTTTGAGTTTAAGTAAATTTGGATAATG

目标是提取空格后的字符为序列id

seqkit seq -i --id-regexp "\s([\D\d]*)" promoter.2000.fa

\s是匹配前面的空格,()里面是要匹配的字符,此处的[\D\d]*是所有字符
输出的序列id格式即为

>Gh_A07G050500.1
TGATGGAGGTTGAGATGGCCTCAGAACGGTATAAGTCGGGTCAATTCGATTTTTACGATT
TCGGTGTCATTTCAAATTTGAATAATTCGAGTTTTTATTATTTAGGGTTTGAGTCATTTT
AGGTTGAAAGCATTTGGGTTAGCCAGTGGGGTTTTTGAGTTTAAGTAAATTTGGATAATG

如果原有id为,>A07_5857965-5861421:._usf:2000 Gh_A07G050500.1 XDeffeffg,这时仍想或许上述相同的id,就需要运行命令为seqkit seq -i --id-regexp "\s([\D\d]*)\s"

窄数字变为宽数字

排序染色体

seqkit sort -N Genome.fa -o test.fa

seqkit替换id为指定字符串(直接按照序列顺序,把序列id替换为Chr01,Chr02)

seqkit replace --ignore-case --pattern .+ -r "Chr{nr}" --nr-width 2 test.fa -o genome.new.fa

seqkit 替换序列头部使用指定的文件

seqkit replace --ignore-case --kv-file rename.txt --pattern "^(\w+)" --replacement "{kv}" genome.fa -o genome.new.fa

rename.txt格式如下:两列之间是tab分隔符,第一列是旧的ID,第2列是新的ID

Chr1    Chr01
Chr2    Chr02
Chr3    Chr03
Chr4    Chr04
Chr5    Chr05
Chr6    Chr06
Chr7    Chr07

genome.fa的头部格式是只有ID

>Chr1
ACCAGATTC

按照文件顺序排序fa文件

seqkit faidx genome.fa --infile-list genome.order -o genome.order.fa genome.order是一列文件,是你要排序序列ID的顺序,输出的genome.order.fa是排序后的顺序

DNA转RNA

seqkit seq --dna2rna Chr_genome_final.fa

RNA转DNA

seqkit seq --rna2dna Chr_final.fa

大写转小写

seqkit seq --lower-case test.fa

小写转大写

seqkit seq --upper-case test.fa

互补序列(-t 参数指定序列类型,不指定也会自动识别,不过会有warning,要求指定类型)

seqkit seq -t DNA --complement test.fa
seqkit seq -t RNA --complement test.RNA.fa

反向序列

seqkit seq --reverse test.cds.fa 反向序列
seqkit seq -t DNA --complement --reverse test.cds.fa 反向互补序列

序列提取(-n指定提取数量,-s指定随机数,-p指定抽取比例,-o输出)

seqkit sample -n 10000 -s 10 test_1.fq -o sample.fq 随机提取10000条序列
seqkit sample -p 0.1 -s 10 test_1.fq -o sample.fq随机提取总序列的10%的序列

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