Bedtools

Bedtools支持处理BAM, BED, GFF/GTF, VCF；简书Bedtools笔记也很有帮助

Install

conda install -c bioconda bedtools

I/O

Input支持 -i <FILENAME> 或者 -i stdin 或者 -i -

bedtools bamtobed -i A.bam > A.bed
cat A.bam | bedtools bamtobed -i stdin > A.bed
cat A.bam | bedtools bamtobed > A.bed           ## 只有一个输入文件时候可以忽略 -i 参数 

Output一般为标准输出，用>保存至文件

注意，输入中要求的 -g GENOME 格式包含contig Name & Len：

samtools faidx A.fa
cut -f1,2 A.fa.fai >A.GENOME

Format conversion

可以提取mapped region， mapped fq，

bedtools bamtobed -i A.bam > A.bed
bedtools bamtofastq -i A.bam  -fq R1.fq.gz -fq2 R2.fq.gz   ### if R1 in bam but R2 not, Skipping & raise warning

可以将BED12格式转换成最常见的BED6格式：bedtools bed12tobed6 -i A.bed12 > A.bed6

此外 bedtools bedtobam -i A.bed -g A.GENOME > A.bam.re 帮助压缩储存大型注释文件；bedtools bedpetobam同理，不过输入是 BEDPE

Fasta manipulation

getfasta 获取BED对应区域的FASTA序列，maskfastaBED对应区域的FASTA序列mask为NNNNN，nuc计算FASTA文件对应区域的核酸含量

bedtools getfasta -fi A.fa -bed A.bed   >  A.get.fa
bedtools maskfasta -fi A.fa -bed A.bed -fo A.mask.fa
bedtools nuc -fi A.fa -bed A.bed | less    ## %AT %GC A/T/C/G/others_observed

BED manipulation

从bedtools-suite的图示中查看其用法，指南：（此处feature指一段区域，即BED中一行）

option	场景
complement	获取genome中没有被A覆盖的区域
intersect	获取A/B的交集，可设定 -wa -v -wao等多种模式
window	获取与A及A上下游-l -rbp有交集的B
closest	获取与A距离最近的B
subtract	获取A中不与B重叠的部分
merge	将A中有重叠/距离近的features合并为一个feature
cluster	按距离将A中features分组（但不merge）
groupby	groupby -g col1,2,3 然后-o <opreation>计算统计量
map	将一些内置函数-o <opreation:mean,collapse,..>应用于BED或BEDPE文件
slop	提取A及A上下游-l -rbp区域
flank	提取 A上下游-l -rbp(不包括A)区域
overlap	计算A/B间overlap
coverage	计算A被B覆盖区域的大小与比例
annotate	计算A被B/C/D/..覆盖区域的比例
genomecov	计算genome被A覆盖区域的大小与比例
summary	对genome的各种统计
shift	坐标修正
sort	BED排序
spacing	输入Sorted BED，计算feature与上一个feature之间的GAP(bp)
shuffle	随机更改feature位置
random	对genome生成随机feature
expand	将一些形如v1,v2,v3的行拆分成多行，每个值一行
makewindows	将features切割成窗口大小

此外，igv可用于创建igv内运行脚本，links可用于创建对应feature的UCSC注释信息（HTML格式，指向 UCSC Genome Browser）

Example

示例一：提取promoter序列

## ref.GENOME includes:  chrNAME chrLEN
bedtools flank -i genes.bed -g ref.GENOME -l 2000 -r 0 -s > genes.2kb.promoters.bed
bedtools getfasta -fi ref.fa -bed genes.2kb.promoters.bed -fo genes.2kb.promoters.bed.fa