pegi3s/samtools_bcftools

SAMtools-BCFtools Docker镜像文档

概述

本镜像属于 Bioinformatics Docker Images Project（http://pegi3s.github.io/dockerfiles%EF%BC%89%E7%9A%84%E4%B8%80%E9%83%A8%E5%88%86%EF%BC%88%E8%AF%B7%E6%B3%A8%E6%84%8F%E5%8E%9F%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E8%AE%B8%E5%8F%AF%E8%AF%81%E4%BB%8D%E7%84%B6%E9%80%82%E7%94%A8%EF%BC%89%E3%80%82

该镜像旨在方便使用 SAMtools-BCFtools——一个用于处理高通量测序数据的程序套件，支持SAM/BAM文件操作、变异检测、数据统计等生物信息学分析任务。

要查看 SAMtools-BCFtools 的选项，可运行：
docker run --rm pegi3s/samtools_bcftools samtools --help 或 docker run --rm pegi3s/samtools_bcftools bcftools --help。

核心功能和特性

• SAM/BAM文件处理：支持SAM与BAM格式转换（view）、排序（sort）、索引（index）等基础操作。
• 变异检测：提供从BAM文件生成变异位点数据的工具，包括 mpileup（生成堆叠数据）、call（变异调用）、filter（变异过滤）等，可生成VCF格式文件。
• 统计分析：集成 samtools stats 工具，用于生成BAM文件的详细统计信息（如覆盖率、测序深度等）。
• 可视化支持：包含 plot-bamstats 工具，可将统计数据绘制成图表，直观展示测序数据质量特征。

使用场景和适用范围

适用于生物信息学研究中处理高通量测序数据的场景，包括但不限于：

• 从SAM/BAM文件生成高质量VCF变异文件；
• 分析BAM文件的测序质量、覆盖率等统计信息；
• 对测序数据进行格式转换和预处理。

使用方法和配置说明

基本命令格式

在Linux环境下，使用以下命令运行镜像：

bash
docker run --rm -v /your/data/dir:/data pegi3s/samtools_bcftools <samtools_or_bcftools> <options>

参数说明

• -v /your/data/dir:/data：将本地数据目录挂载到容器内的 /data 目录，确保容器可访问输入文件。需将 /your/data/dir 替换为本地实际数据目录路径。
• <samtools_or_bcftools>：指定要使用的可执行文件，需替换为 samtools 或 bcftools。
• <options>：SAMtools或BCFtools的具体操作选项，需包含输入/输出文件路径（容器内路径以 /data/ 开头，对应本地 /your/data/dir/ 下的文件）。

示例

示例1：生成高质量VCF文件

从输入SAM文件生成高质量VCF文件需执行以下三步：

1. 将SAM文件转换为BAM文件：

   bash
   docker run --rm -v /your/data/dir:/data pegi3s/samtools_bcftools samtools view -bS /data/aln-pe.sam > aln-pe.bam
   

2. 生成原始VCF文件：

   bash
   docker run --rm -v /your/data/dir:/data pegi3s/samtools_bcftools bash -c "samtools mpileup -uf /data/chr19_KI270866v1_alt.fasta /data/aln-pe.bam | bcftools call -mv > /data/var.raw.vcf"
   

3. 过滤VCF文件以提高质量：

   bash
   docker run --rm -v /your/data/dir:/data pegi3s/samtools_bcftools bash -c "bcftools filter -s LowQual -e '%QUAL<20 || DP>100' /data/var.raw.vcf > /data/var.flt.vcf"
   

测试数据：输入SAM文件可从 https://raw.githubusercontent.com/pegi3s/dockerfiles/master/samtools_bcftools/1.10/test_data/aln-pe.sam 获取，输入FASTA文件可从 https://raw.githubusercontent.com/pegi3s/dockerfiles/master/samtools_bcftools/1.10/test_data/chr19_KI270866v1_alt.fasta 获取。

示例2：创建并绘制统计信息

使用 samtools stats 收集BAM文件统计信息，并通过 plot-bamstats 生成图形化展示：

步骤1：生成统计文件

bash
docker run --rm -v /your/data/dir:/data pegi3s/samtools_bcftools sh -c "samtools stats /data/sortedbamfilename.bam > /data/sortedbamfilename.stats"

• 替换 /your/data/dir 为包含BAM文件的本地目录；
• 替换 sortedbamfilename.bam 为目标BAM文件名；
• 替换 sortedbamfilename.stats 为输出统计文件名。

步骤2：绘制统计图表

bash
docker run --rm -v /your/data/dir:/data pegi3s/samtools_bcftools sh -c "plot-bamstats -p /data/output_name /data/sortedbamfilename.stats"

• 替换 /your/data/dir 为包含统计文件的本地目录；
• 替换 output_name 为输出图表的前缀名；
• 替换 sortedbamfilename.stats 为步骤1生成的统计文件名。

测试数据：输入BAM文件可从 https://raw.githubusercontent.com/pegi3s/dockerfiles/master/samtools_bcftools/1.10/test_data/hg38_example.bam 获取，替换 sortedbamfilename.bam 即可运行示例命令。