目前檢測(cè)結(jié)構(gòu)變異的方法眾多，長(zhǎng) reads 序列的比對(duì)有 NGMLR、Minimap2、Nucmer 等；基于序列比對(duì)結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)構(gòu)變異的軟件有 SVIM、Sniffles、SyRI 等。
但不同方法的檢測(cè)效力可能存在差異，Zhou et al. 2023, Nat Commun 發(fā)表了一篇倒位變異的泛基因組文章，測(cè)試了不同方法的檢測(cè)效力。
由上表可知，結(jié)合 Nucmer 和 SyRI 軟件對(duì)于倒位變異的識(shí)別數(shù)目和準(zhǔn)確性都高于其它軟件。
這里對(duì) work flow 4 的計(jì)算流程做簡(jiǎn)要記錄。
nucmer?是 MUMmer 軟件中核苷酸序列比對(duì)的一個(gè)程序，關(guān)于 MUMmer 軟件的計(jì)算可選參數(shù)以及結(jié)果文件的解讀，見之前的分享：
序列比對(duì)軟件 MUMmer 高級(jí)使用（二）
序列比對(duì)軟件 MUMmer 結(jié)果文件解讀（三）
序列比對(duì)軟件 MUMmer 結(jié)果可讀化處理（四）
本文主要介紹一下結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)軟件 SYRI 的使用。
SYRI（Synteny and Rearrangement Identifier）是一種用于識(shí)別基因組中的結(jié)構(gòu)同源和重排事件的軟件工具。它的主要功能包括識(shí)別基因組中的結(jié)構(gòu)同源、轉(zhuǎn)座、倒位等重排事件，以及識(shí)別基因組中的結(jié)構(gòu)變異（SV）和單核苷酸多態(tài)性（SNP）等。
結(jié)構(gòu)同源識(shí)別：SYRI能夠識(shí)別基因組中的結(jié)構(gòu)同源，即同一物種中不同染色體上的基因之間的保守性關(guān)系。通過識(shí)別結(jié)構(gòu)同源，可以幫助研究人員理解基因組的結(jié)構(gòu)和演化。
重排事件識(shí)別：SYRI可以識(shí)別基因組中的多種重排事件，包括轉(zhuǎn)座、倒位等。這些重排事件在基因組演化和遺傳變異中起著重要作用，因此對(duì)它們的識(shí)別和分析具有重要意義。
結(jié)構(gòu)變異和單核苷酸多態(tài)性識(shí)別：除了識(shí)別結(jié)構(gòu)同源和重排事件外，SYRI還可以識(shí)別基因組中的結(jié)構(gòu)變異（SV）和單核苷酸多態(tài)性（SNP）等其他變異類型。這些變異是基因組遺傳變異的重要組成部分，對(duì)疾病研究和品種改良等方面具有重要意義。
參數(shù)可調(diào)性：SYRI提供了多種參數(shù)和選項(xiàng)，可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行調(diào)整。用戶可以根據(jù)自己的研究目的和數(shù)據(jù)特點(diǎn)，調(diào)整參數(shù)以獲得最佳的分析結(jié)果。
高效性和準(zhǔn)確性：SYRI具有高效的算法和準(zhǔn)確的分析結(jié)果。它能夠處理大規(guī)模的基因組數(shù)據(jù)，并且具有良好的準(zhǔn)確性和可靠性。
快速開始
## 基因組比對(duì)
nucmer --maxmatch -c 100 -b 500 -l 50 refgenome qrygenome?
## 比對(duì)結(jié)果過濾
delta-filter -m -i 90 -l 100 out.delta > out.filtered.delta? ??
## 獲得每個(gè) alignment 的位置
show-coords -THrd out.filtered.delta > out.filtered.coords? ? ??
## 結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)
python3 $PATH_TO_SYRI -c out.filtered.coords -d out.filtered.delta -r refgenome -q qrygenome
## 結(jié)果繪圖
python3 $PATH_TO_PLOTSR syri.out refgenome qrygenome -H 8 -W 5
可選參數(shù)：
輸入文件：
-c INFILE：包含比對(duì)坐標(biāo)的文件。這個(gè)文件可能是從一個(gè)比對(duì)軟件（比如MUMmer）生成的，其中包含了兩個(gè)基因組之間的比對(duì)信息，包括每個(gè)比對(duì)的起始位置、終止位置等信息。
-r REF：作為比對(duì)參考的基因組A的文件。
-q QRY：作為比對(duì)查詢的基因組B的文件。
-d DELTA：MUMmer生成的.delta文件。
可選參數(shù)：
-F {T,S,B}：指定輸入文件的類型?？梢允潜砀裎募═），SAM文件（S）或BAM文件（B）。默認(rèn)為表格文件。
-k：保留中間輸出文件。默認(rèn)為False。
--log {DEBUG,INFO,WARN}：設(shè)置日志級(jí)別。可以選擇DEBUG（調(diào)試）、INFO（信息）、WARN（警告）等級(jí)別。默認(rèn)為INFO。
--lf LOG_FIN：指定日志文件的名稱。默認(rèn)為"syri.log"。
--dir DIR：指定工作目錄的路徑。默認(rèn)為當(dāng)前目錄。
--prefix PREFIX：指定輸出文件名前綴。默認(rèn)為空。
--seed SEED：用于生成隨機(jī)數(shù)的種子。默認(rèn)為1。
--nc NCORES：指定并行計(jì)算時(shí)使用的核心數(shù)量。最大值是染色體的數(shù)量。默認(rèn)為1。
--novcf：不將所有文件合并為一個(gè)輸出文件。默認(rèn)為False。
-f：過濾掉低質(zhì)量的比對(duì)。默認(rèn)為True。
結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)：
--nosv：設(shè)置為True以跳過結(jié)構(gòu)變異的識(shí)別。默認(rèn)為False。
--nosnp：設(shè)置為True以跳過在比對(duì)中識(shí)別SNP/Indel。默認(rèn)為False。
--all：設(shè)置為True以使用重復(fù)區(qū)域（duplications）進(jìn)行變異識(shí)別。默認(rèn)為False。
--allow-offset OFFSET：允許堿基對(duì)（base pairs）重疊的數(shù)量。默認(rèn)為5，表示如果兩個(gè)變異區(qū)域之間的重疊小于等于5個(gè)堿基對(duì)，則允許識(shí)別為同一變異。
--cigar：設(shè)置為True以使用CIGAR字符串來查找SNP/Indel。默認(rèn)為False，表示不使用CIGAR字符串。通常在使用除了nucmers之外的比對(duì)器生成的比對(duì)結(jié)果時(shí)，需要設(shè)置為True。
-s SSPATH：指定show-snps工具的路徑，show-snps是MUMmer軟件包中的一個(gè)工具，用于從.delta文件中提取SNP信息。默認(rèn)為show-snps。
結(jié)構(gòu)重排識(shí)別：
--nosr：設(shè)置為True以跳過結(jié)構(gòu)重排事件的識(shí)別。默認(rèn)為False，表示執(zhí)行結(jié)構(gòu)重排事件的識(shí)別。
--tdgaplen TDGL：多重比對(duì)轉(zhuǎn)座或重復(fù)（TD）的兩個(gè)比對(duì)之間允許的最大間隙長(zhǎng)度。較大的值會(huì)增加TD識(shí)別的靈敏度，但也會(huì)增加運(yùn)行時(shí)間。默認(rèn)為500000。
-b BRUTERUNTIME：限制Brute Force方法運(yùn)行時(shí)間的閾值（以秒為單位）。較小的值會(huì)使算法運(yùn)行更快，但可能會(huì)對(duì)準(zhǔn)確性產(chǎn)生邊際影響。在一般情況下，可能不需要設(shè)置這個(gè)參數(shù)。默認(rèn)為60。
--unic TRANSUNICOUNT：選擇轉(zhuǎn)座時(shí)所需的唯一堿基對(duì)數(shù)。較小的值會(huì)更好地選擇較小的轉(zhuǎn)座，但可能會(huì)增加時(shí)間并降低準(zhǔn)確性。默認(rèn)為1000。
--unip TRANSUNIPERCENT：選擇轉(zhuǎn)座時(shí)所需的唯一區(qū)域百分比。值應(yīng)在(0,1]范圍內(nèi)。較小的值會(huì)選擇與其他區(qū)域更重疊的轉(zhuǎn)座。默認(rèn)為0.5。
--inc INCREASEBY：添加另一個(gè)比對(duì)到轉(zhuǎn)座簇解決方案所需的最小分?jǐn)?shù)增加。默認(rèn)為1000。
--no-chrmatch：如果兩個(gè)基因組的染色體ID不相等，則設(shè)置為True，不允許SyRI自動(dòng)匹配染色體ID。默認(rèn)為False。
相對(duì)來說，使用 mummer 的比對(duì)和結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)過程稍復(fù)雜，使用 minimap2 比對(duì)結(jié)果計(jì)算會(huì)快很多，這里同樣附上相關(guān)過程：
## 全基因組序列比對(duì)
minimap2 -ax asm5 --eqx refgenome qrygenome > out.sam
## 基于比對(duì)結(jié)果檢測(cè)結(jié)構(gòu)變異
python3? ?$PATH_TO_SYRI? ?-c? ?out.sam? ?-r? ?refgenome? ?-q? ?qrygenome? ?-k? ?-F? ? S
## 結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)結(jié)果繪圖
python3 $PATH_TO_PLOTSR syri.out refgenome qrygenome -H 8 -W 5
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