Minimap2 项目使用教程
1. 项目介绍
Minimap2 是一个多功能的成对序列比对工具,适用于基因组和剪接的核苷酸序列。它能够高效地处理长读长序列(如PacBio和Oxford Nanopore读长)以及短读长序列(如Illumina读长)。Minimap2 的主要特点包括:
- 高效性:对于长达10kb的噪声读长序列,Minimap2 比主流的长读长比对工具(如BLASR、BWA-MEM、NGMLR和GMAP)快数十倍。
- 准确性:在模拟的长读长数据上,Minimap2 的准确性更高,并且生成的比对结果对下游分析具有生物学意义。
- 多功能性:支持多种应用场景,包括基因组比对、长读长序列的比对、短读长序列的比对、全基因组比对等。
2. 项目快速启动
2.1 安装
Minimap2 针对 x86-64 CPU 进行了优化。你可以通过以下命令获取预编译的二进制文件:
curl -L https://github.com/lh3/minimap2/releases/download/v2.28/minimap2-2.28_x64-linux.tar.bz2 | tar -jxvf -
如果你需要从源代码编译,确保你已经安装了 C 编译器、GNU make 和 zlib 开发文件,然后在源代码目录中运行以下命令:
make
2.2 基本使用
Minimap2 的基本使用方法如下:
# 比对长读长序列到参考基因组
minimap2 -a test/MT-human.fa test/MT-orang.fa > test.sam
# 创建索引并进行比对
minimap2 -x map-ont -d MT-human-ont.mmi test/MT-human.fa
minimap2 -a MT-human-ont.mmi test/MT-orang.fa > test.sam
3. 应用案例和最佳实践
3.1 比对 PacBio CLR 基因组读长
minimap2 -ax map-pb ref.fa pacbio-reads.fq.gz > aln.sam
3.2 比对 Oxford Nanopore 基因组读长
minimap2 -ax map-ont ref.fa ont-reads.fq.gz > aln.sam
3.3 比对 Illumina 短读长序列
minimap2 -ax sr ref.fa read1.fa read2.fa > aln.sam
3.4 比对剪接的长读长序列
minimap2 -ax splice ref.fa rna-reads.fa > aln.sam
4. 典型生态项目
Minimap2 作为一个高效的序列比对工具,广泛应用于基因组学和生物信息学领域。以下是一些与 Minimap2 相关的典型生态项目:
- SAMtools:用于处理和分析 SAM/BAM 文件的工具,与 Minimap2 结合使用可以进行更深入的比对分析。
- HTSlib:一个高效的 C 库,用于处理高通量测序数据,支持 SAM/BAM/CRAM 格式,与 Minimap2 结合使用可以提高数据处理的效率。
- Pysam:一个 Python 库,提供了对 SAM/BAM 文件的读写和操作功能,适合与 Minimap2 生成的比对结果进行交互分析。
通过这些工具的结合使用,可以构建一个完整的基因组数据分析流程,从序列比对到结果分析,全面提升基因组学研究的效率和准确性。