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生信篇 | 三代測序質控:NanoFilt vs Filtlong,誰更勝一籌?

來源: | 作者:/ | 發布時間: 2025-05-29 | 330 次瀏覽 | 分享到:

三代測序質控:

NanoFilt vs Filtlong誰更勝一籌?

三代測序(尤其是 Nanopore)數據中普遍存在讀長分布廣、質量波動大等問題,質控作為下游比對和組裝的前置步驟,其重要性不言而喻。本文聚焦兩款高頻使用的三代測序質控工具:NanoFilt 與 Filtlong,對比其原理、參數設置與實際表現,為你篩選最優方案。

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工具簡介


Nanofilt

  • 使用Python編寫,支持流式處理(stdin/stdout)

  • 適用于快速過濾 Nanopore/PacBio 數據

  • 支持設置平均質量、最小長度、首尾裁剪等參數


Filtlong

  • 使用C++開發,效率更高

  • 核心理念是打分排序 + 截留最優子集

  • 可結合參考序列選擇對參考更接近的 reads

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參數設置與命令示例


Nanofilt 常用參數

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  • -q:最低平均質量(Phred)

  • -l:最小read長度

  • --headcrop:去除首端堿基(清理起始低質區域)

  • --tailcrop:去除尾端堿基(去除末端漂移或污染)

??為什么要設置 --headcrop / --tailcrop?

因為三代測序因信號捕獲機制,首尾堿基常存在質量劣化或接頭殘留,容易誤導下游分析。合理裁剪首尾可有效提升 reads 整體質量,降低比對錯誤率。


Filtlong 常用參數

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  • --min_length:最小保留長度

  • --keep_percent:保留打分靠前的 top n%

  • --target_bases:保留指定總堿基量(適合抽樣)

  • --mean_q_weight:調整評分時對質量的權重

  • --ref:提供參考序列,根據比對得分篩選 reads(偏好真實信號)

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兩者比較


輸入輸出差異

  • Nanofilt:原生支持標準輸入/輸出(stdin/stdout),可無縫嵌入 | minimap2 | samtools 流式流程

  • Filtlong:支持從 stdin 讀取數據,但輸出默認寫入文件,若需輸出到 stdout 需顯式使用 -,但流式處理兼容性相對較差,建議作為獨立質控步驟使用。


各自優勢

  • Nanofilt更側重高效質量過濾,操作簡潔且裁剪功能靈活多樣;

  • Filtlong更適合按目標堿基量篩選優質reads,支持基于參考的輔助優化;

  • 若目標是精簡且高質量子集,Filtlong 優勢明顯;反之若注重整體數據質量均衡,NanoFilt 更為便捷。

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總結建議

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技術提示

  • 推薦使用 gunzip -c 解壓 .gz 文件,避免 zcat 在某些系統上的兼容性問

  • NanoFilt 支持直接嵌入管道(| minimap2 | samtools)執行效率高

  • Filtlong 輸出需顯式控制格式,建議獨立執行并輸出到文件

  • 可搭配 NanoStat 或 Filtlong --split 1 等方式評估質控效果

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