FastGA是一款开源的超快速双基因组比对工具,能在普通笔记本电脑上几分钟内完成10 Gbp级基因组的比对。
一、下载与安装
下载地址
wget https://github.com/thegenemyers/FASTGA/archive/refs/tags/v1.5.zip
wget https://github.com/thegenemyers/FASTGA/archive/refs/tags/v1.5.tar.gz
该教程编写于2026.7,如后续没法下载,可以查看其github发布页:
https://github.com/thegenemyers/FASTGA/releases
解压:tar -xzf v1.5.tar.gz
进入文件夹:cd FASTGA-1.5
编译整个项目:make
根据个人偏好,可以将编译后的文件放入bin、添加.bashrc或者使用绝对路径使用,在此不多赘述。
二、使用
主要功能:
FastGA <reference.fasta> <query.fasta> [options] # 执行比对
ALNtoPAF <input.1aln> > <output.paf> # 将结果 .1aln 文件转换为通用 .paf格式
ALNplot <input.1aln> > <output.ps> # 对结果链化并生成点图(Photoshop格式)
其它功能:
ALNshow:以多种格式显示选定的比对结果,用于查看和调试。
FAtoGDB:将 FASTA 文件转换为 FastGA 内部使用的基因组数据库(GDB)格式。
GIXmake:为给定的 GDB 构建基因组索引(GIX)。
......
如果追求快速开始,直接使用 FastGA:
FastGA <reference.fasta> <query.fasta> -1:path/to/output.1aln
工具会输出 ALN 格式的文件,这是一种二进制压缩文件,相比 PAF 能压缩十多倍。
随后可以使用 ALNplot 绘制点图:
ALNplot test.1aln > test.ps
绘制结果为 Photoshop 格式,可以在 PS 中打开并编辑。
最后,可以使用 ALNtoPAF 将 ALN 格式转化为 PAF 格式:
ALNtoPAF <input.1aln> > <output.paf> # 不要忘了重定向(>)
转化后的文件可以用于绘制图片,或者进行分析
注:该工具包-paf和-psl参数都会将结果直接输出至“标准输出”(屏幕),需要通过重定向储存文件。
注:该脚本没有-h和--help选项,直接运行对应脚本就能查看帮助。
注:在LSF集群使用该脚本时,出现无法识别相对路径的情况,可以将路径改为绝对路径。
FastGA help 文档(机翻)
Usage: FastGA [-vkNS] [-L:<log:path>] [-T<int(8)>] [-P<dir($TMPDIR)>] [<format(-paf)>]
[-f<int(10)>] [-c<int(85)> [-s<int(1000)>] [-l<int(100)>] [-i<float(.7)]
<source1:path>[<precursor>] (#[<mask>[.1bed]])*
[ <source2:path>[<precursor>] (#[<mask>[.1bed]])* ]
<format> = -paf[mxsS]* | -psl | -1:<align:path>[.1aln]
<precursor> = .gix | .1gdb | <fa_extn> | <1_extn>
<fa_extn> = (.fa|.fna|.fasta)[.gz]
<1_extn> = any valid 1-code sequence file type
#: 使用此掩码对前面的基因组进行软掩码
-v: 详细模式,运行时输出统计信息。
-L: 将日志输出到指定文件。
-k: 保留任何生成的 .1gdb 和 .gix 文件。
-N: 不进行软掩码。
-S: 使用对称种子(不推荐)。
-T: 使用的线程数。
-P: 用于临时文件的目录。
-paf: 流式输出 PAF 格式
-pafx: 流式输出 PAF 格式,CIGAR 字符串中使用 X
-pafm: 流式输出 PAF 格式,CIGAR 字符串中使用 =
-pafs: 流式输出 PAF 格式,使用简短形式的 CS 字符串
-pafS: 流式输出 PAF 格式,使用长形式的 CS 字符串
-psl: 流式输出 PSL 格式
-1: 生成 1-code 输出到指定文件
-f: 自适应种子计数截断值
-c: 两个基因组中最小种子链覆盖
-s: 启动新种子链的阈值
-l: 最小比对长度
-i: 最小比对一致性
-S: 从两个基因组中种子适配体