測序數(shù)據(jù)拿回來之后叨粘,會給一些數(shù)據(jù)秒梅。那么這些數(shù)據(jù)代表什么呢旗芬?
1. 原始數(shù)據(jù)(Raw data):一次測序產(chǎn)生的全部原始數(shù)據(jù)。理論上捆蜀,它們應(yīng)該是沒有經(jīng)過任何過濾的疮丛,無論好壞。
2. PF數(shù)據(jù)(PF data):在測序過程中漱办,Illumina內(nèi)置軟件根據(jù)每個測序片段(read这刷,通常每個片段長100個堿基)前25個堿基的質(zhì)量決定該read是保留還是拋棄。如果沒有達到質(zhì)控標準娩井,則該read的全部堿基都被拋棄暇屋;達到標準、保留下來的數(shù)據(jù)叫做PF data洞辣。 PF代表pass filtering咐刨。
3. Q30數(shù)據(jù)(Q30 data):Illumina內(nèi)置軟件根據(jù)統(tǒng)一設(shè)定的標準來評判堿基識別結(jié)果的可靠性,為每個堿基給予一個質(zhì)量評分(QV)扬霜。PF data里質(zhì)量評分>=30分的數(shù)據(jù)稱為Q30 data定鸟。 Q30的意思是該堿基的可靠性為99.9%。Q30數(shù)據(jù)通常占PF數(shù)據(jù)的80%左右著瓶。視樣本質(zhì)量联予、操作水平、試劑質(zhì)量材原、儀器狀態(tài)的不同沸久,這一比例有很大波動。
4. 干凈數(shù)據(jù)(Clean data余蟹。數(shù)據(jù)還有不干凈的卷胯?):某些實驗室根據(jù)其自身的判斷標準,在PF data的基礎(chǔ)上威酒,進一步刪除質(zhì)量不好的reads后得到的數(shù)據(jù)窑睁。常見的刪除動作有:去接頭挺峡、去N含量高的reads、去質(zhì)量評分低的reads担钮、去掉每個read的最后幾個堿基橱赠,等等。
Clean data是國內(nèi)叫法裳朋;PF data是來自Illumina的概念病线,是廣為接受的國際通行標準。
PF算法實質(zhì)上是選取每個測序片段(read)前25個堿基的質(zhì)量來代表整條片段的質(zhì)量鲤嫡,從而決定該片段的去留。Illumina之所以這樣做绑莺,而不是逐個檢查整條片段所有堿基的質(zhì)量暖眼,一方面是為了節(jié)省電腦資源,不致于花費太多時間進行運算纺裁,拖累測序進程诫肠,另一方面也是在大量測序數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果基礎(chǔ)上選擇的平衡點,只要前25個堿基是正常的欺缘,后75個堿基出問題的概率比較小栋豫。
一次測序?qū)嶒炌瓿桑瑴y序儀上展示的數(shù)據(jù)量和%Q30都是以PF數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的谚殊。只要對數(shù)據(jù)質(zhì)量有足夠信心丧鸯,就不會對PF數(shù)據(jù)再進行加工,可以直接把PF數(shù)據(jù)交給客戶嫩絮,進行下游的生物信息學分析丛肢。
三、為什么要clean data?
如果二代測序?qū)嶒灣晒烁桑瑒tPF data已經(jīng)是質(zhì)量比較好的數(shù)據(jù)蜂怎,沒有必要進一步加工。從基本原理來講置尔,任何形式的加工過濾杠步,毫無例外都會引入額外的偏差(bias),嚴重的時候會導致生物信息學分析結(jié)論失真榜轿。
把PF數(shù)據(jù)加工成“干凈數(shù)據(jù)”幽歼,原因有多種,其中常見的原因之一是使用山寨的試劑(非Illumina原廠正版試劑)構(gòu)建文庫差导,測序質(zhì)量不盡如人意试躏,Q30比例不高。在采用同種技術(shù)设褐、同種平臺的情況下颠蕴,文庫構(gòu)建的質(zhì)量是決定測序質(zhì)量的關(guān)鍵泣刹。只要去掉質(zhì)量差的數(shù)據(jù),就可以提高Q30比例犀被,可是這樣做法目的性太強椅您,難免讓人心里打鼓。
讓我們來具體分析為了獲得clean data所做的4種常見動作是否有必要寡键,及其潛在副作用掀泳。
1、去接頭西轩。
使用正版試劑员舵、按標準流程進行操作,接頭序列是不會被測出來的藕畔,這是因為測序引物的結(jié)合位點位于接頭的3'端马僻,測序測到的第一個堿基就是插入片段的未知堿基,因此不需要去接頭注服。
在以下兩種特殊情況下韭邓,需要去接頭(adaptor),或者去標簽(barcode):
一是自己合成寡核苷酸溶弟、自配文庫構(gòu)建試劑女淑,這類設(shè)計通常把barcode安排在接頭的3'端后面,而測序引物的結(jié)合位點仍然在接頭的3'端辜御,導致測序一開始測到的就是barcode序列鸭你,標簽測完了之后才是插入片段的未知序列。在這種情況下我抠,完成demultiplexing之后苇本,標簽序列完成了使命,就要把標簽序列刪除菜拓。
二是文庫的插入片段太短瓣窄,測序片段長度(通常是100堿基)大于插入片段長度,導致插入片段被測通纳鼎,一直測到下游接頭的部分或者全部序列俺夕。在這種情況下,要刪除下游的接頭序列贱鄙。
插入片段太短劝贸,除了改變打斷條件,增加插入片段長度以外逗宁,有些種類的樣本比如small RNA本身就很短映九。小RNA的長度只有20幾個堿基,測序試劑的包裝是50堿基和100堿基兩種瞎颗,都長于小RNA件甥;另外捌议,如果小RNA樣本數(shù)量少,湊不滿一張FC引有,就要與其他樣本一起測序瓣颅,為了將就同一張FC上的其他樣本,往往就對小RNA進行2x100堿基的測序譬正。在這種情況下宫补,去接頭是必要的。
去接頭和去標簽曾我,對測序數(shù)據(jù)本身不造成影響粉怕。
2、去含N多的測序片段抒巢。
一個測序片段里如果有很多堿基無法識別(用N表示)斋荞,提示測序質(zhì)量不高,或者測序過程中遭遇到問題虐秦,需要嚴肅對待,通過故障排除找到根本原因凤优,針對性地采取必要措施進行改正悦陋。刪除這些片段,只是使數(shù)據(jù)看起來比較漂亮筑辨,治標不治本俺驶。
3、去質(zhì)量評分低的片段棍辕。
PF算法本身去除的就是質(zhì)量評分低的片段暮现。如果要在PF之后再來一次“PF”,那就提示測序質(zhì)量沒有達到正常水準楚昭,實乃不得已而為之栖袋。
4、去末端一定數(shù)目的堿基抚太。
隨著測序讀長的增加塘幅,酶活性下降,熒光強度也在下降尿贫,因此測序數(shù)據(jù)質(zhì)量逐漸降低乃是自然趨勢电媳,片段末端的堿基質(zhì)量低于片段前端的。
即使存在這樣的問題庆亡,只要樣本質(zhì)量匾乓、試劑質(zhì)量、操作技能和儀器性能等有保障又谋,在廠家承諾的片段長度范圍內(nèi)拼缝,%Q30是完全能夠達到指標的娱局,并不需要人為去掉末端堿基。