VCF格式_手机vcf格式转换器

vcf格式

VCF是用于描述SNP，INDEL和SV结果的文本文件。在GATK软件中得到最好的支持，当然SAMtools得到的结果也是VCF格式，和GATK的VCF格式有点差别。 vcf格式包括 以“#”开头的注释部分 和 没有“#”开头的主体部分 。

vcf的主体结构

第1列： CHROM ： 参考序列名称

第2列： POS:variant的位置；如果是INDEL的话，位置是INDEL的第一个碱基位置

第3列： ID:variant的ID;比如在dbSNP中有该SNP的id，则会在此行给出；若没有，则用’.’表示其为一个novel variant

第4列： REF:参考序列的碱基

第5列： ALT:variant的碱基

第6列： QUAL:Phred格式(Phred_scaled)的质量值，表 示在该位点存在variant的可能性；该值越高，则variant的可能性越大；计算方法：Phred值 = -10 * log (1-p) p为variant存在的概率; 通过计算公式可以看出值为10的表示错误概率为0.1，该位点为variant的概率为90%,qual值与p成正比例。

第7列：FILTER:使用上一个QUAL值来进行过滤的话，是不够的。GATK能使用其它的方法来进行过滤，过滤结果中通过则该值为”PASS”;若variant不可靠，则该项不为”PASS”或”.”。

第8列： INFO:这一行是variant的详细信息，内容很多，以下再具体详述。

第9列： FORMAT:variants的格式，例如GT:AD:DP:GQ:PL

第10列： 从第10列开始，就是每个样本的FORMAT具体值。数值意义如下：

GT:样品的基因型（genotype）。两个数字中间用’/’分 开，这两个数字表示双倍体的sample的基因型。0 表示样品中有ref的allele； 1 表示样品中variant的allele； 2表示有第二个variant的allele。所以：
0/0表示sample中该位点为纯合位点，和REF的碱基类型一致
0/1表示sample中该位点为杂合突变，有REF和ALT两个基因型（部分碱基和REF碱基类型一致，部分碱基和ALT碱基类型一致）
1/1表示sample中该位点为纯合突变，总体突变类型和ALT碱基类型一致
1/2表示sample中该位点为杂合突变，有ALT1和ALT2两个基因型（部分和ALT1碱基类型一致，部分和ALT2碱基类型一致）

AD和DP:AD(Allele Depth)为sample中每一种allele的reads覆盖度,在diploid（二倍体，或可指代多倍型）中则是用逗号分隔的两个值，前者对应REF基因，后者对应ALT基因型。
DP(Depth)为sample中该位点的覆盖度，是所支持的两个AD值（逗号前和逗号后）的加和。
1/1:0,175:175—GT:AD(REF),AD(ALT):DP
0/1:79,96:175
1/2:0,20,56:76

GQ:基因型的质量值（Genotype Quality）。Phred格式（Phred_scaled）的质量值，表示在该位点该基因型存在的可能性；该值越高，则Genotype的可能性越大；计算方法：Phred值=-10log(1-P)，P为基因型存在的概率。（一般在final.snp.vcf文件中，该值为99，为99时，其可能性最大）

PL:指定的三种基因型的质量值（provieds the likelihoods of the given genotypes）；这三种指定的基因型为（0/0，0/1，1/1），这三种基因型的概率总和为1。该值越大，表明为该种基因型的可能性越小。Phred值=-10log§**，P为基因型存在的概率。最有可能的genotype的值为0。

vcf第8列的信息

第8列的信息包括18种，都是以“TAG=Value”，并使用分号分隔的形式，其中很多的注释信息在VCF文件的头部注释中给出，下面对常用的TAG进行解释:

• AC，AF和AN

AC(Allele Count) 表示该Allele的数目；AF(Allele Frequency) 表示Allele的频率； AN(Allele Number) 表示Allele的总数目。对于1个diploid sample而言：则基因型 0/1 表示sample为杂合子，Allele数为1(双倍体的sample在该位点只有1个等位基因发生了突变)，Allele的频率为0.5(双倍体的 sample在该位点只有50%的等位基因发生了突变)，总的Allele为2； 基因型 1/1 则表示sample为纯合的，Allele数为2，Allele的频率为1，总的Allele为2

• DP（reads覆盖度）

表示reads被过滤后的覆盖度

• FS

FisherStrand的缩写，表示使用Fisher’s精确检验来检测strand bias而得到的Fhred格式的p值，该值越小越好；如果该值较大，表示strand bias（正负链偏移）越严重，即所检测到的variants位点上，reads比对到正负义链上的比例不均衡。一般进行filter的时候，推荐保留FS<10~20的variants位点。GATK可设定FS参数。

• ReadPosRandSum

Z-score from Wilcoxon rank sum test of Alt vs. Ref read position bias.当variants出现在reads尾部的时候，其结果可能不准确。该值用于衡量alternative allele（变异的等位基因）相比于reference allele（参考基因组等位基因），其variant位点是否匹配到reads更靠中部的位置。因此只有基因型是杂合且有一个allele和参考基因组一致的时候，才能计算该值。若该值为正值，表明和alternative allele相当于reference allele，落来reads更靠中部的位置；若该值是负值，则表示alternative allele相比于reference allele落在reads更靠尾部的位置。
进行filter的之后，推荐保留ReadPosRankSum>-1.65~-3.0的variant位点

• MQRankSum

该值用于衡量alternative allele上reads的mapping quality与reference allele上reads的mapping quality的差异。若该值是负数值，则表明alternative allele比reference allele的reads mapping quality差。进行filter的时候，推荐保留MQRankSum>-1.65~-3.0的variant位点。

参考资料

1. 天秤座的机器狗. VCF格式的学习及对VCF文件的统计
2. vcf文件格式详细解释

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