生信小白第17天–复制体风暴兵的故事
今天是生信星球陪你的第17天
你想找辆共享单车,发现满街都是别家车,没有一辆你能骑。
你想学点生信,搜了“初学者教程”,满眼尽是高大上,没有一句能看懂。
终于你跨越茫茫宇宙,来到生信星球,发现了初学者的新大陆!
1. 人物背景
传说有一个大BOSS叫“冲冲”,型号和地位与紫薯侠差不多, 洋名叫”flowcell”(flow~flow~冲一冲)。
他有八个手下是平行关系,叫“莱茵”,从1-8编号。名字是不是很优美?我起的!(其实人家叫lane啦) 。
每个手下负责一群复制椅子,人坐在复制椅上边就能被复制很多很多次,就像StarWar里被复制的风暴兵。
2. 故事起因
隶属于基因组,代号“DNA”的众多高级军官在一起开一个官方论坛,不幸遭到人类有目的的超声波攻击(测序过程就是用超声波将基因组打断),每一个军官都被拆散,他们心想“只有我们这几个军官也抵挡不住啊,那么就扩增吧,用我们的身体作为本体”。
想要建设强军(就是构建文库的过程), 首先先调整队伍,缺胳膊少腿的先进行末端修复——在脚下添加钢甲–> 3’ A,(构建文库第一步),又限定了身高范围 (这就是构建文库第二步——选择特定长度片段), 又在头顶和脚底连接上传输线—“接头”(构建文库第三步)
(头顶5’要连接到复制椅,没有头顶的的天线你就不是天线宝宝,复制椅无法和你交流;
脚下3’作用除了连接,还有就是帮助划分成分,叫Index,给你加个标签,别下了机器不认识是哪个军官)。
【一般建库完成若是用于RNA-seq大概有200bp,DNA-seq大概500bp(重测序)】
只有两条传输线都连到复制椅上才准备就绪,找出了他们窃取的人类埋藏多年的复制秘籍:PCR。
3. 意外发生
正常情况下,一般是一个长官复制得到自己的一个风暴兵团就搞定了。
(每个长官都会被复制N次,得到属于他的2**N个风暴兵复制体)
——————但是——————
意外一:复制出来的风暴兵都是相同的【其实产生同一个DNA片段大量拷贝(暴风兵)的目的就是提高接下来每一个碱基位点识别的准确性,每一个拷贝就是一个重复】,按说到这里就应该复制结束了,风暴兵也已经领了盒饭–>即测序完成(因为illumina边合成边测序),但是有的风暴兵淘气地坐上了复制椅,又复制了一批完全相同的,可以说是很浪费资源了。
(这个叫做PCR duplicates,重复来源是PCR过程)
意外二:一个长官的头上传输线连到了一个复制椅,脚底的不小心被人踢了一脚,本应该连在自己椅子上的,结果连到了旁边的椅子上,这样就产生了两个同样的长官,然后各自又复制,但结果都是一样的,产生了两批一样的风暴兵
(这个叫做Cluster duplicates, cluster就是这里的长官)
意外三:负责辨别风暴兵的工作人员要用眼睛观察,但他看时间长了老眼昏花,有点散光,把刚复制的军团中的每一个风暴兵看成了两个,所以这一批风暴兵军团又被“误诊”成了两批。( 唉! 保护视力很重要啊 )
(这个叫Optical duplicates 光学重复)
意外四:(比较特殊!)某个长官的老婆不巧出现了(他们的关系很简单:男<->女 = 反向互补)老婆来了一看很好奇。她也要同时去复制一批,他们俩一起坐在复制椅上,得到的军团也都是一批男的一批女的。像这种特殊的军团组合,就会被外界媒体评为“反向互补复制体”
(这个叫做:Sister duplicates,真的和sister没啥关系)
4. 结局
结局:每个故事都有一个结局,今天的结局就是:
后期过滤软件一个响指~多余的duplicates灰飞烟灭,活着的兵团排兵布阵,继续进发!
好啦,今天故事讲完啦!
总结一下:
意外毕竟是意外,一般测序数据的duplicate比例都在10%以下。
举个🌰,用fastqc检测后duplicate比较好的情况是这样
很差的是这样:
若要去除序列中的重复序列,可以使用SOAPNuke filter -d参数。
一般对原始数据进行处理,这个重复序列并不是很重要,影响较大的应该当属:接头序列和低质量碱基或低质量read。
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如果二者都要去除,可以选择Trimmomatic;
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如果只需要过滤低质量碱基或read,可以用Trimmomatic或者sickle;
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如果不想让read被过滤掉,并且是Phred 33 的质量体系,可以用seqtk.
PCR本身还会带来一些其他的问题,比如扩增过程自带了一定的偏向性,这会损失一定的测序随机性。只要DNA起始量足够,那么我们就应该尽量采用PCR- Free的方式来建库。
初学生信,很荣幸带你迈出第一步。
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