基于GATK（Genome Analysis Toolkit）进行SNP calling

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于 2023-11-20 09:58:44 首次发布

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本文详细介绍了如何使用GATK与bwa-mem2等工具进行DNA和RNA测序数据的SNPcalling，包括比对、排序、标记重复、统计和最终的变异检测步骤。

GATK（Genome Analysis Toolkit）是进行DNA和RNAseq数据变异检测的常用工具，目前已成为变异检测的“金标准”。
本文提供其与其他软件联合使用进行SNP calling的方法。
所需数据：
参考基因组及其索引：ref_genome.fa
PE reads数据：read1.fq.gz、read2.fq.gz
在这里插入图片描述

1 比对

首先使用bwa-mem2进行比对，注意ID的设置必须与样品名一致且唯一。

bwa-mem2 \
	mem \
	-M \
	-t 10 \
	-R "@RG\tID:sample1\tSM:sample\tPL:Illumina" \
	ref_genome.fa \
	read1.fq.gz \
	read2.fq.gz \
	> sample1.sam

2 sort

使用gatk的SortSam工具进行reads的sort：

gatk \
	SortSam \
	-I sample1.sam \
	-O sample1.bam \
	-SO coordinate \
	-VALIDATION_STRINGENCY LENIENT \
	-CREATE_INDEX true \
	-TMP_DIR ./sample1tmp.sort

3 标记重复序列

比对到参考基因组上的下机数据存在PCR冗余的重复reads，需要将重复的reads进行标记：

gatk \
	MarkDuplicates \
	-I sample1.bam \
	-O sample1.dup.bam \
	-M sample1.dup.txt \
	-REMOVE_DUPLICATES true \
	-VALIDATION_STRINGENCY LENIENT \
	-CREATE_INDEX true \
	-TMP_DIR sample1tmp.dup

4 统计比对情况（可选）

samtools可进行比对情况的统计：

samtools \
	flagstat \
	sample1.dup.bam \
	> sample1.dup.bam.stat

5 变异检测

该步骤是真正意义上的snp calling:

gatk \
	HaplotypeCaller \
	-R ref_genome.fa \
	-I sample1.dup.bam \
	-O sample1.dup.vcf