1.SAM(sequence alignment map)format is a generic format for storing large nucleotide sequence alignments.

短片段序列与参考序列的比对(mapping)的结果,存储核苷酸序列比对的通用格式 。

2.BAM is the compressed binary version of the Sequence Alignment/Map (SAM) format.

二进制文件主要是为了节约空间,计算机机可读。可以用samtools实现sam和bam文件之间的转化。

二者都是fastq文件经过序列比对或者mapping后输出的格式,储存的信息一致。

组成: 注释信息(header section)、比对结果(alignment section)

(1)注释信息可有可无,都是以@开头,用不同的tag表示不同的信息。

@HD,说明符合标准的版本、对比序列的排列顺序;

@SQ,参考序列说明;

@RG,比对上的序列(read)说明;

@PG,使用的程序说明;

@CO,任意的说明信息。

(2)详细比对:11个tab隔开的字段

第一列:QNAME查询序列(短片段reads)的 名称

第二列:Flag(以整数来表示比对的结果,数值也可以是下列数或他们的组合 )
数据格式-sam和bam - 图1
1 序列是一对序列中的一个
2 比对结果是一个pair-end比对的末端
4 没有找到位点
8 这个序列是pair中的一个但是没有找到位点
16 在这个比对上的位点,序列与参考序列反向互补
32 这个序列在pair-end中的的mate序列与参考序列反响互补
64 序列是 mate 1
128 序列是 mate 2
如果以上情况都不符合则默认为0
推荐强大的Flag含义解释工具:https://www.plob.org/article/1697.html

第三列:RNAME 参考序列名称,如染色体编号。没比对上则显示*

第四列:POS 比对的起始位置,没有比对上则为0

第五列:MAPQ 比对质量。数字越大,特异性越高。但值为255是指比对质量不可用

第六列:CIGAR 简要比对信息表达式(Compact Idiosyncratic Gapped Alignment Report)

即比对的详细情况, 记录插入,删除,错配,后剪切拼接的接头 。以参考序列为基础,使用数字+字母表示比对结果。
数据格式-sam和bam - 图2

第七列:RNEXT ,双端测序中下一个reads比对的参考系列的名称。“*”是完全没有比对上,“=”代表完全比对

第八列:PNEXT 如果是双端测序,是指另一端匹配到参考基因组的位置,如果设置为0,那么该列不可用

第九列: TLEN Template的长度,最左边得为正,最右边的为负,中间的不用定义正负,不分区段(single-segment)的比对上,或者不可用时,此处为0;

第十列:SEQ序列片段的序列信息,如果不存储此类信息,此处为’*‘,注意CIGAR中M/I/S/=/X对应数字的和要等于序列长度;

第十一列:QUAL序列的质量信息,格式同FASTQ一样。

第十二列:可选字段 格式:TAG:TYPE:VALUE TAG是两个大写字母,每个TAG代表一类信息。TYPE代表TAG对应值的类型(字符串、数组、字节等)

AS:i 匹配的得分

XS:i 第二好的匹配的得分

YS:i mate 序列匹配的得分

XN:i 在参考序列上模糊碱基的个数

XM:i 错配的个数

XO:i gap open的个数

XG:i gap 延伸的个数

NM:i 经过编辑的序列

YF:i 说明为什么这个序列被过滤的字符串

YT:Z

MD:Z 代表序列和参考序列错配的字符串

学有余力的话可以选读:

2相关资料

https://blog.csdn.net/u012150360/article/details/70556186

https://www.cnblogs.com/emanlee/p/5366610.html

官网http://samtools.sourceforge.net/

UCSC 上对BAM Track Format介绍:www.genome.ucsc.edu/goldenPath/help/bam.html

应用实例https://wikis.utexas.edu/display/CoreNGSTools/SAM+format+and+samtools

Samtools参考文献:The Sequence alignment/map (SAM) format and SAMtools

详细解释http://genome.sph.umich.edu/wiki/SAM

SAM格式解释及specification介绍http://davetang.org/wiki/tiki-index.php?page=SAM

能利用或产生SAM/BAM的NGS软件http://samtools.sourceforge.net/swlist.shtml