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narrow,broad,gappedpeak三种格式之间的区别与联系

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在进行peak calling分析时，经常会接触到以下3种peak格式

  1. narrow peaks format

  2. broad peaks fotmat

  3. gapped peaks format

peak被定义为基因组上一段reads富集的区域，核心信息是在染色体上的起始和终止位置，除此之外，还有软件对于该peak区域的打分，比如常见的pvalue, qvalue, fold_enrichment等值。

和基因组比对信息用BAM格式来存储类似，为了标准化不同peak calling软件的输出，特意制定了以上3种数据格式。这三种格式本质上都是bed文件，只不过列数不太类似。

1. Narrow Peaks Format

该格式又称之为point-source peaks format, macs2默认输出就是这种格式，是一种BED6+4的格式，列数为10列，示意如下

narrow,broad, gapped peak三种格式之间的区别与联系

前四列分别代表chrom, chromStart, chromEnd, name, 用于描述peak区间和名称，注意bed格式中起始位置从0开始计数。

第五列代表score,在macs2的输出结果中为int(-10*log10qvalue)，第六列代表strand, 在macs2的输出结果中为.,第七列代表signalvalue, 通常使用fold_enrichment的值,第八列代表pvalue, 在macs2的输出结果中为-log10(pvalue),第九列代表qvalue, 在macs2的输出结果中为-log10(qvalue),第十列代表peak, 在macs2的输出结果中为peak的中心，即summit距离peak起始位置的距离。

2. Broad Peaks Format

这种格式就是在narrow peaks format的基础上丢掉了最后一列的信息，为BED6+3的格式， 列数为9列。

3. Gapped Peaks Format

前两种格式都是由于描述连续的peak区间，适用于DNA水平上的富集区域信息的存储，比如chip_seq, ATAC_seq鉴定到的peak区间，而gapped peaks format用于描述非连续的peak区间，这里的非连续通常指的是在peak的区间内会包含多个exon区域，适用于RNA水平上的富集区域信息的存储，比如m6A_seq鉴定到的peak区间。

该格式在BED12的基础上进行延伸，演变为BED12+3的格式，列数为15列，每列的含义示意如下

narrow,broad, gapped peak三种格式之间的区别与联系

前6列的含义和上述两种peak格式完全相同，后3列的含义和broad peak完全相同，为了专区表示peak区间内包含的exon信息，借鉴转录本的BED12格式，引入了以下6列

  1. thickStart

  2. thickEnd

  3. itemRgb

  4. blockCount

  5. blockSizes

  6. blockStarts

thickStart和thickEnd有点类似转录本中CDS的起始和终止位置，在存储peak信息时，通常的做法是将这两列的值和chromStart和chromEnd的值设置成相同的，itemRgb是一个RGB颜色值，比如255,0,0, 如果没有对应的颜色信息，则用0来表示。

blockCount代表该peak区间包含的exon的个数，blockSizes代表每个exon区间的长度，多个exon用逗号连接，blockStarts代表每个exon区间在基因组上的起始位置，多个exon用逗号连接。

关于这三种格式的相关介绍请参考以下链接

https://genome.ucsc.edu/FAQ/FAQformat.html#format13

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