GeneDock HG Somatic WES 手册

Part 1 产品介绍

1. GeneDock HG Somatic WES 人全基因组体细胞突变标准化分析服务用途

本流程使用BWA、Sentieon软件，对成对的外显子组（或者panel）数据，进行从fastq到vcf的分析（包含SNV和Indel），同时对原始序列 (FASTQ) 和比对后序列 (BAM) 的基本计量参数进行统计。

外显子组测序（Whole exome sequencing，WES）是指使用二代测序技术（NGS）对外显子的所有区域进行测序。相比与全基因组测序，全外显子组比进行全基因组序列测序更简便、经济、高效，其目标区域覆盖度也更高，便于变异检测。而成对（matched tumor-normal pair）的样本可以鉴定出体细胞突变（somatic mutations），常用于癌症研究领域。

WES_Somatic_BWA-Sentieon2_ContainRef_stat :采用Sentieon软件TNhaplotyper同时检测SNV和INDEL（与MuTect2一致）。

GeneDock的生信团队与数据计算团队共同努力，在数据传输优化、分析算法选择、计算资源选型等方面都进行了优化，并对分析关键步骤做了分布式处理，在保证同GATK MuTect2鉴定结果准确度一致的基础上，大大降低了用户的分析成本，缩短了运行时间。

Benchmark测试结果(http://biorxiv.org/content/biorxiv/early/2017/03/10/115717.full.pdf)显示，Sentieon软件TNseq在保证同GATK MuTect1/MuTect2软件鉴定结果准确度一致的基础上，比GATK MuTect1/MuTect2速度提升了约10倍（相同的硬件设备）。

更多信息：Sentieon官方网站：《 Sentieon TNseq, for consistent and confident somatic variant detection》

2. 整体步骤：

整体可分为3个部分：

1. 序列比对（Mapping）：使用trimmomatic软件进行前处理，使用bwa mem进行比对，使用samtools对bam文件进行排序、格式转换等操作。

2. Bam文件前处理（Bam processing）：使用Sentieon软件对重复序列进行处理（markdup/rmdup）和Base quality score recalibration（bqsr）。

3. SNV和INDEL检测（SNP and INDEL calling）：1）WGS_Somatic_BWA-Sentieon1-Strelka_ContainRef流程：使用Sentieon软件的TNsnv检测SNV变异，Strelka软件检测INDEL变异；2）WGS_Somatic_BWA-Sentieon2_ContainRef流程：使用Sentieon软件的TNhaplotyper对SNV和INDEL同时进行检测。

4. 对原始序列 (FASTQ) 和比对后序列 (BAM) 的基本计量参数进行统计：原始序列 (FASTQ)统计包括Reads数目、N所占比例、低质量碱基的比例、Q20、Q30、与Adaptor相关的reads比例，以及质量值和GC含量图等。比对后序列 (BAM)的统计包括：靶标区域所占比例、
平均测序深度、重复区域比例、比对率、不同X数reads所占比例，以及目标区域测序深度图等，具体图表格式可以参考GeneDock 博客。

流程中步骤与GATK MuTect2的Best Practices基本一致。

关于其中使用的knowsites输入文件也与GATK软件一致，可以参考这个链接。

【运行时间】

2018年3月29日genedock_wym测试3.90GB * 2 + 3.90GB * 2 的fastq.gz文件。北京域：3.5小时。

由于全外显子组数据较全基因组数据要小，本工作流采用利用“fastq按行拆分、bam不拆分”的原理，使得运行时间较短，运行成本也较低。

【准确性评估】

本流程步骤与GATK MuTect1/MuTect2的best practice基本一致，准确性评估请参考这个链接。

【注意事项】

  1. 本流程只适用于成对样本。

  2. 本流程需要是双端测序。

  3. 流程中会使用GATK官方推荐的reference、knowsites输入文件，下载自Broad的FTP。

  4. 如果输入fq文件是多个lane的，请注意read1和read2的顺序要一一对应。

关于此流程有任何问题，请您随时与我们的工程师联系。

Part 2 GeneDock HG Somatic WES操作教程

1.查看工作流详情：进入后台后，点击左侧工具栏中的工作流，在我的工作流标签中选择public，可以看到WES_Somatic_BWA-Sentieon2_ContainRef_stat工作流，点击“详情”，查看该工作流的介绍，包括：【概述】、【基本背景】、【整体步骤】、【运行时间】、【准确性评估】、【注意事项】等（如图1,图2）；

hg_somatic-2-1

（图1）

hg_somatic-2-2
（图2）

2.设置输入、输出及参数，运行工作流及查看结果同HG Somatic操作教程。

Part 3 参数解释

本工作流中使用的工具及参数与HG Somatic 工作流一致。

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