2011-06-08 ~ admin
bowtie是乙個超級快速的，較為節省記憶體的短序列拼接至模板基因組的工具。它在拼接35鹼基長度的序列時，可以達到每小時2.5億次的拼接速度。
bowtie並不是乙個簡單的拼接工具，它不同於blast等。它適合的工作是將小序列比對至大基因組上去。它最長能讀取1024個鹼基的片段。換言之，bowtie非常適合下一代測序技術。
如前所述，bowtie適合於將短序列拼接至大的模板上，尤其是基因組。模板最小尺寸不能小於1024鹼基，而短序列最長而不能超過1024鹼基。bowtie設計思路是，1）短序列在基因組上至少有一處最適匹配， 2）大部分的短序列的質量是比較高，3）短序列在基因組上最適匹配的位置最好只有一處。這些標準基本上和rna-seq, chip-seq以及其它一些正在興起的測序技術或者再測序技術的要求一致。
如果bowtie在你的機器上執行起來很慢，那麼你可以試試以下的一些辦法來讓它跑得快一些：
盡可能的使用64位bowtie。很顯然，64位運算會比32位運算更快。所以最好使用支援64位運算的計算機來執行64位的bowtie。如果你是從原檔案開始編譯程式，在g++編譯時，你需要傳遞-m64引數，你也可以在make的時候加入這一資訊，比如說傳遞bits=64給make，具體的：make bits=64 bowtie。想知道你自己運算的是什麼版本的bowtie，你可以執行bowtie –version
如果你的計算機有多個cpu或者cpu核心，那麼請使用-p引數。-p引數會讓bowtie進入多執行緒模式。每乙個執行緒都會使用單獨的cpu或者cpu核心。這種並行的運算模式也會大大加快運算速度。
如果你的報告檔案中每條短序列都有太多的匹配位點（超過10）那麼你可以試著重新使用bowtie-build加上 –offrate引數，如bowtie-build –offrate 4。-o/–offrate預設值為5，每下降1，比對速度會增加1倍，但是系統消耗（硬碟空間和記憶體）也會加倍。
如果你的系統配置太低，比如記憶體不足4gb，那麼建議你在bowtie的時候使用–offrate引數。與上一條相反的，你需要加大offrate的值。bowtie –offrate 6. 其預設值為5。每增加1，記憶體空間的要求下降，這樣會減少讀取硬碟當中虛擬記憶體的次數，速度反而會有所上公升。
-n模式與-v模式。
預設的，bowtie採用了和maq一樣的質量控制策略，設定 -n 2 -l 28 -e 70。總的來說，比對模式分為兩種，一種是 -n 模式， 一種是 -v 模式，而且這兩種模式是不能同時使用的。bowtie預設使用-n模式。
-n模式引數： -n n -l l -e e
其中ｎ，ｌ，ｅ都為整數。-n n 代表在高保真區內錯配不能超過ｎ個，可以是0〜3，一般的設定為2。-l l代表序列高保真區的長度，最短不能少於5，對於短序列長度為32的，設定為28就很不錯。-e e代表在錯配位點phred quality值不能超過e，預設值為40。phred quality值的計算式為：-10 log(p,base(10))
phred quality值
錯配可能性
正配可能性
101/10
90％20
1/100
99％30
1/1000
99.9％
401/10000
99.99%
501/100000
99.999%
而-v模式的引數相對較少。
-v模式引數：-v v
其中v為整數。-v v代表全長錯配不能超過ｖ個，可以是0〜3。這時，不考慮是否高保真區，也不考慮phred quality值。
–best 與–strata
–best引數代表報告檔案中，每個短序列的匹配結果將按匹配質量由高到低排序。–strata引數必須與–best引數一起使用，其作用是只報告質量最高的那部分。所謂質量高低，其實就是指錯配的鹼基數，如果指定了-l l引數，那就是在高保真區內的錯配數，否則就是全序列的錯配數。如果你還指定了 -m x的話，那就會在質量最高的當中，隨機選擇x個來報告。也就是說，當我們指定了-m 1 –best –strata的話，那就只報告1個最好的。
對於輸入，-q是指輸入的檔案為fastq(副檔名通常為.fq或者.fastq)格式；-f是指輸入檔案為fasta(副檔名通常為.fa, .mfa或者.fna)格式；-c是指在命令列直接輸入要比對的序列。
下面就是乙個具體的例子：
bowtie -v 2 -m 1 –best –strata genomes/hg19_ebwt/hg19 pol2chip.fastq pol2chip.map
具體的設定，請參見：
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