Bölüm 1: Yönteme genel bakış¶
Yapay zeka destekli çeviri - daha fazla bilgi ve iyileştirme önerileri
Varyant çağırma, bir genom dizisindeki varyasyonları referans genoma göre tanımlamayı amaçlayan bir genomik analiz yöntemidir. Burada, tüm genom dizileme verilerinde kısa germline varyantları, yani SNP'ler ve indelleri çağırmak için tasarlanmış araçları ve yöntemleri kullanacağız.

Tam bir varyant çağırma boru hattı tipik olarak referansa haritalama (bazen genom hizalama olarak da adlandırılır) ve varyant filtreleme ve önceliklendirme dahil olmak üzere birçok adım içerir. Basitlik için, bu kursta sadece varyant çağırma kısmına odaklanacağız.
Yöntemler¶
Size germline SNP'leri ve indelleri tanımlamak için tüm genom dizileme örneklerine varyant çağırma uygulamanın iki yolunu göstereceğiz. İlk olarak, her örnekten bağımsız olarak varyant çağıran basit bir örnek başına yaklaşım ile başlayacağız. Ardından, birden fazla örneği birlikte analiz ederek daha doğru ve bilgilendirici sonuçlar üreten daha sofistike bir ortak çağırma yaklaşımı göstereceğiz.
Her iki yaklaşım için herhangi bir iş akışı kodu yazmaya dalmadan önce, komutları bazı test verileri üzerinde manuel olarak deneyeceğiz.
Veri seti¶
Aşağıdaki verileri ve ilgili kaynakları sağlıyoruz:
- İnsan kromozom 20'sinin küçük bir bölgesinden (hg19/b37'den) oluşan bir referans genom ve yardımcı dosyaları (indeks ve dizi sözlüğü).
- Bir aile üçlüsüne (anne, baba ve oğul) karşılık gelen üç tüm genom dizileme örneği, dosya boyutlarını küçük tutmak için kromozom 20'deki küçük bir veri dilimine indirgenmişlerdir. Bu, referans genoma zaten haritalanmış Illumina kısa okuma dizileme verileridir ve BAM formatında (Binary Alignment Map, SAM'in sıkıştırılmış versiyonu, Sequence Alignment Map) sağlanmıştır.
- Bir genomik aralıklar listesi, yani örneklerimizin varyant çağırmaya uygun verilere sahip olduğu genomdaki koordinatlar, BED formatında sağlanmıştır.
Yazılım¶
İlgili iki ana araç, dizi hizalama dosyalarını manipüle etmek için yaygın olarak kullanılan bir araç seti olan Samtools ve Broad Institute'da geliştirilen varyant keşfi için bir araç seti olan GATK (Genome Analysis Toolkit)'dir.
Bu araçlar GitHub Codespaces ortamında yüklü değildir, bu nedenle bunları Seqera Containers servisi aracılığıyla alınan konteynerlar ile kullanacağız (bkz. Hello Containers).
İpucu
nf4-science/genomics dizininde olduğunuzdan emin olun, böylece pwd yazdığınızda gösterilen yolun son kısmı genomics olsun.
1. Örnek başına varyant çağırma¶
Örnek başına varyant çağırma, her örneği bağımsız olarak işler: varyant çağırıcı, bir seferde bir örnek için dizileme verilerini inceler ve örneğin referanstan farklı olduğu konumları tanımlar.
Bu bölümde, örnek başına varyant çağırma yaklaşımını oluşturan iki komutu test ediyoruz: Samtools ile bir BAM dosyasını indeksleme ve GATK HaplotypeCaller ile varyant çağırma. Bunlar, bu kursun 2. Bölümünde bir Nextflow iş akışına sarmalayacağımız komutlardır.
- Samtools kullanarak bir BAM girdi dosyası için bir indeks dosyası oluşturun
- İndekslenmiş BAM dosyası üzerinde GATK HaplotypeCaller'ı çalıştırarak VCF (Variant Call Format) formatında örnek başına varyant çağrıları oluşturun
İki komutu sadece bir örnek üzerinde test ederek başlıyoruz.
1.1. Samtools ile bir BAM girdi dosyasını indeksleyin¶
İndeks dosyaları, biyoinformatik dosya formatlarının yaygın bir özelliğidir; ana dosyanın yapısı hakkında bilgi içerirler ve GATK gibi araçların tüm dosyayı okumak zorunda kalmadan verilerin bir alt kümesine erişmesine olanak tanırlar. Bu, bu dosyaların ne kadar büyük olabileceği nedeniyle önemlidir.
BAM dosyaları genellikle indeks olmadan sağlanır, bu nedenle birçok analiz iş akışındaki ilk adım samtools index kullanarak bir tane oluşturmaktır.
Bir Samtools konteynerını çekeceğiz, etkileşimli olarak başlatacağız ve BAM dosyalarından biri üzerinde samtools index komutunu çalıştıracağız.
1.1.1. Samtools konteynerını çekin¶
Samtools konteyner imajını indirmek için docker pull komutunu çalıştırın:
Komut çıktısı
1.20--b5dfbd93de237464: Pulling from library/samtools
6360b3717211: Pull complete
2ec3f7ad9b3c: Pull complete
7716ca300600: Pull complete
4f4fb700ef54: Pull complete
8c61d418774c: Pull complete
03dae77ff45c: Pull complete
aab7f787139d: Pull complete
4f4fb700ef54: Pull complete
837d55536720: Pull complete
897362c12ca7: Pull complete
3893cbe24e91: Pull complete
d1b61e94977b: Pull complete
c72ff66fb90f: Pull complete
0e0388f29b6d: Pull complete
Digest: sha256:bbfc45b4f228975bde86cba95e303dd94ecf2fdacea5bfb2e2f34b0d7b141e41
Status: Downloaded newer image for community.wave.seqera.io/library/samtools:1.20--b5dfbd93de237464
community.wave.seqera.io/library/samtools:1.20--b5dfbd93de237464
Bu imajı daha önce indirmediyseniz, tamamlanması bir dakika sürebilir. Tamamlandığında, konteyner imajının yerel bir kopyasına sahip olursunuz.
1.1.2. Samtools konteynerını etkileşimli olarak başlatın¶
Konteynerı etkileşimli olarak çalıştırmak için -it bayraklarıyla docker run kullanın.
-v ./data:/data seçeneği, yerel data dizinini konteynere bağlar, böylece araçlar girdi dosyalarına erişebilir.
İsteminizin (base) root@a1b2c3d4e5f6:/tmp# gibi bir şeye değiştiğini fark edeceksiniz, bu da artık konteyner içinde olduğunuzu gösterir.
Dizi veri dosyalarını /data/bam altında görebildiğinizi doğrulayın:
Bununla, ilk komutunuzu denemeye hazırsınız.
1.1.3. İndeksleme komutunu çalıştırın¶
Samtools belgeleri bize bir BAM dosyasını indekslemek için çalıştırılacak komut satırını verir.
Sadece girdi dosyasını sağlamamız gerekir; araç, girdi dosya adına .bai ekleyerek çıktı için otomatik olarak bir ad oluşturacaktır.
Bir veri dosyası üzerinde samtools index komutunu çalıştırın:
Komut terminalde herhangi bir çıktı üretmez, ancak artık orijinal BAM girdi dosyasıyla aynı dizinde reads_mother.bam.bai adlı bir dosya görmelisiniz.
Dizin içeriği
Bu, ilk adımın testini tamamlar.
1.1.4. Samtools konteynerından çıkın¶
Konteynerdan çıkmak için exit yazın.
İsteminiz artık konteynerı başlatmadan önceki haline dönmüş olmalıdır.
1.2. GATK HaplotypeCaller ile varyant çağırın¶
Az önce indekslediğimiz BAM dosyası üzerinde gatk HaplotypeCaller komutunu çalıştırmak istiyoruz.
1.2.1. GATK konteynerını çekin¶
İlk olarak, GATK konteyner imajını indirmek için docker pull komutunu çalıştıralım:
Komut çıktısı
Bazı katmanlar Already exists gösterir çünkü daha önce çektiğimiz Samtools konteyner imajıyla paylaşılırlar.
4.5.0.0--730ee8817e436867: Pulling from library/gatk4
6360b3717211: Already exists
2ec3f7ad9b3c: Already exists
7716ca300600: Already exists
4f4fb700ef54: Already exists
8c61d418774c: Already exists
03dae77ff45c: Already exists
aab7f787139d: Already exists
4f4fb700ef54: Already exists
837d55536720: Already exists
897362c12ca7: Already exists
3893cbe24e91: Already exists
d1b61e94977b: Already exists
e5c558f54708: Pull complete
087cce32d294: Pull complete
Digest: sha256:e33413b9100f834fcc62fd5bc9edc1e881e820aafa606e09301eac2303d8724b
Status: Downloaded newer image for community.wave.seqera.io/library/gatk4:4.5.0.0--730ee8817e436867
community.wave.seqera.io/library/gatk4:4.5.0.0--730ee8817e436867
Bu, ilk çekimden daha hızlı olmalıdır çünkü iki konteyner imajı katmanlarının çoğunu paylaşır.
1.2.2. GATK konteynerını etkileşimli olarak başlatın¶
GATK konteynerını, Samtools için yaptığımız gibi veri dizini bağlı olarak etkileşimli olarak başlatın.
İsteminiz artık GATK konteynerı içinde olduğunuzu gösterecek şekilde değişir.
1.2.3. Varyant çağırma komutunu çalıştırın¶
GATK belgeleri bize bir BAM dosyası üzerinde varyant çağırma gerçekleştirmek için çalıştırılacak komut satırını verir.
BAM girdi dosyasını (-I) ve ayrıca referans genomu (-R), çıktı dosyası için bir ad (-O) ve analiz edilecek genomik aralıkların bir listesini (-L) sağlamamız gerekir.
Ancak, indeks dosyasının yolunu belirtmemize gerek yoktur; araç, yerleşik adlandırma ve birlikte bulunma kuralına dayanarak otomatik olarak aynı dizinde arayacaktır.
Aynı şey referans genomun yardımcı dosyaları (indeks ve dizi sözlüğü dosyaları, *.fai ve *.dict) için de geçerlidir.
gatk HaplotypeCaller \
-R /data/ref/ref.fasta \
-I /data/bam/reads_mother.bam \
-O /data/vcf/reads_mother.vcf \
-L /data/ref/intervals.bed
Komut çıktısı
Using GATK jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar
Running:
java -Dsamjdk.use_async_io_read_samtools=false -Dsamjdk.use_async_io_write_samtools=true -Dsamjdk.use_async_io_write_tribble=false -Dsamjdk.compression_level=2 -jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar HaplotypeCaller -R /data/ref/ref.fasta -I /data/bam/reads_mother.bam -O reads_mother.vcf -L /data/ref/intervals.bed
00:27:50.687 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_compression.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_compression.so
00:27:50.854 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
00:27:50.858 INFO HaplotypeCaller - The Genome Analysis Toolkit (GATK) v4.5.0.0
00:27:50.858 INFO HaplotypeCaller - For support and documentation go to https://software.broadinstitute.org/gatk/
00:27:50.858 INFO HaplotypeCaller - Executing as root@a1fe8ff42d07 on Linux v6.10.14-linuxkit amd64
00:27:50.858 INFO HaplotypeCaller - Java runtime: OpenJDK 64-Bit Server VM v17.0.11-internal+0-adhoc..src
00:27:50.859 INFO HaplotypeCaller - Start Date/Time: February 8, 2026 at 12:27:50 AM GMT
00:27:50.859 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
00:27:50.859 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
00:27:50.861 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Version: 4.1.0
00:27:50.861 INFO HaplotypeCaller - Picard Version: 3.1.1
00:27:50.861 INFO HaplotypeCaller - Built for Spark Version: 3.5.0
00:27:50.862 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.COMPRESSION_LEVEL : 2
00:27:50.862 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_READ_FOR_SAMTOOLS : false
00:27:50.862 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_SAMTOOLS : true
00:27:50.863 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_TRIBBLE : false
00:27:50.864 INFO HaplotypeCaller - Deflater: IntelDeflater
00:27:50.864 INFO HaplotypeCaller - Inflater: IntelInflater
00:27:50.864 INFO HaplotypeCaller - GCS max retries/reopens: 20
00:27:50.864 INFO HaplotypeCaller - Requester pays: disabled
00:27:50.865 INFO HaplotypeCaller - Initializing engine
00:27:50.991 INFO FeatureManager - Using codec BEDCodec to read file file:///data/ref/intervals.bed
00:27:51.016 INFO IntervalArgumentCollection - Processing 6369 bp from intervals
00:27:51.029 INFO HaplotypeCaller - Done initializing engine
00:27:51.040 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_utils.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_utils.so
00:27:51.042 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_smithwaterman.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_smithwaterman.so
00:27:51.042 INFO SmithWatermanAligner - Using AVX accelerated SmithWaterman implementation
00:27:51.046 INFO HaplotypeCallerEngine - Disabling physical phasing, which is supported only for reference-model confidence output
00:27:51.063 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_pairhmm_omp.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_pairhmm_omp.so
00:27:51.085 INFO IntelPairHmm - Flush-to-zero (FTZ) is enabled when running PairHMM
00:27:51.086 INFO IntelPairHmm - Available threads: 10
00:27:51.086 INFO IntelPairHmm - Requested threads: 4
00:27:51.086 INFO PairHMM - Using the OpenMP multi-threaded AVX-accelerated native PairHMM implementation
00:27:51.128 INFO ProgressMeter - Starting traversal
00:27:51.136 INFO ProgressMeter - Current Locus Elapsed Minutes Regions Processed Regions/Minute
00:27:51.882 WARN InbreedingCoeff - InbreedingCoeff will not be calculated at position 20_10037292_10066351:3480 and possibly subsequent; at least 10 samples must have called genotypes
00:27:52.969 INFO HaplotypeCaller - 7 read(s) filtered by: MappingQualityReadFilter
0 read(s) filtered by: MappingQualityAvailableReadFilter
0 read(s) filtered by: MappedReadFilter
0 read(s) filtered by: NotSecondaryAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: NotDuplicateReadFilter
0 read(s) filtered by: PassesVendorQualityCheckReadFilter
0 read(s) filtered by: NonZeroReferenceLengthAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: GoodCigarReadFilter
0 read(s) filtered by: WellformedReadFilter
7 total reads filtered out of 1867 reads processed
00:27:52.971 INFO ProgressMeter - 20_10037292_10066351:13499 0.0 35 1145.7
00:27:52.971 INFO ProgressMeter - Traversal complete. Processed 35 total regions in 0.0 minutes.
00:27:52.976 INFO VectorLoglessPairHMM - Time spent in setup for JNI call : 0.003346916
00:27:52.976 INFO PairHMM - Total compute time in PairHMM computeLogLikelihoods() : 0.045731709
00:27:52.977 INFO SmithWatermanAligner - Total compute time in native Smith-Waterman : 0.02 sec
00:27:52.981 INFO HaplotypeCaller - Shutting down engine
[February 8, 2026 at 12:27:52 AM GMT] org.broadinstitute.hellbender.tools.walkers.haplotypecaller.HaplotypeCaller done. Elapsed time: 0.04 minutes.
Runtime.totalMemory()=203423744
Günlük çıktısı çok ayrıntılıdır, bu nedenle yukarıdaki örnekte en ilgili satırları vurguladık.
Çıktı dosyaları, reads_mother.vcf ve indeks dosyası reads_mother.vcf.idx, konteynerdeki çalışma dizininizin içinde oluşturulur.
VCF dosyası, birazdan göreceğimiz gibi varyant çağrılarını içerir ve indeks dosyası, araçların tüm dosyayı yüklemeden veri alt kümelerini aramasına ve almasına olanak tanımak için BAM indeks dosyasıyla aynı işleve sahiptir.
VCF bir metin formatı olduğundan ve bu küçük bir test dosyası olduğundan, içeriğini açmak ve görüntülemek için cat reads_mother.vcf komutunu çalıştırabilirsiniz.
Dosyanın başlangıcına kadar yukarı kaydırırsanız, birçok satır meta veriden oluşan bir başlık ve ardından satır başına bir tane olmak üzere varyant çağrılarının bir listesini bulacaksınız.
Dosya içeriği (kısaltılmış)" hl_lines="26
Yukarıdaki örnek çıktıda, takip eden tablo verilerinin sütunlarının adlarını veren son başlık satırını vurguladık. Her veri satırı, örneğin dizileme verilerinde tanımlanan olası bir varyantı tanımlar. VCF formatını yorumlama konusunda rehberlik için bu yararlı makaleye bakın.
1.2.4. Çıktı dosyalarını taşıyın¶
Konteyner içinde kalan her şey gelecekteki çalışmalara erişilemez olacaktır.
BAM indeks dosyası doğrudan bağlı dosya sistemindeki /data/bam dizininde oluşturuldu, ancak VCF dosyası ve indeksi oluşturulmadı, bu nedenle bu ikisini manuel olarak taşımamız gerekiyor.
Dizin içeriği
Bu tamamlandığında, tüm dosyalar artık normal dosya sisteminizde erişilebilir.
1.2.5. GATK konteynerından çıkın¶
Konteynerdan çıkmak için exit yazın.
İsteminiz normale dönmüş olmalıdır. Bu, örnek başına varyant çağırma testini tamamlar.
Bunu bir iş akışı olarak yazın!
Bu analizi bir Nextflow iş akışı olarak uygulamaya başlamak isterseniz hemen Bölüm 2'ye geçebilirsiniz. Bölüm 3'e geçmeden önce ikinci test turunu tamamlamak için geri dönmeniz yeterli.
2. Bir kohort üzerinde ortak çağırma¶
Az önce kullandığımız varyant çağırma yaklaşımı örnek başına varyant çağrıları üretir. Bu, her örnekten gelen varyantlara izole olarak bakmak için iyidir, ancak sınırlı bilgi verir. Varyant çağrılarının birden fazla örnek arasında nasıl farklılık gösterdiğine bakmak genellikle daha ilginçtir. GATK bu amaç için ortak varyant çağırma adı verilen alternatif bir yöntem sunar.
Ortak varyant çağırma, her örnek için GVCF (Genomic VCF için) adı verilen özel bir varyant çıktısı türü oluşturmayı, ardından tüm örneklerden GVCF verilerini birleştirmeyi ve bir 'ortak genotipleme' istatistiksel analizi çalıştırmayı içerir.

Bir örneğin GVCF'sinin özel yanı, programın varyasyon kanıtı bulduğu konumlar değil, genomun hedeflenen alanındaki tüm konumlar hakkında dizi veri istatistiklerini özetleyen kayıtlar içermesidir. Bu, ortak genotipleme hesaplaması için kritiktir (daha fazla okuma).
GVCF, az önce test ettiğimiz aynı araç olan GATK HaplotypeCaller tarafından ek bir parametre (-ERC GVCF) ile üretilir.
GVCF'leri birleştirmek, örnek başına çağrıları bir veri deposuna (bir veritabanına benzer) birleştiren GATK GenomicsDBImport ile yapılır.
Gerçek 'ortak genotipleme' analizi daha sonra GATK GenotypeGVCFs ile yapılır.
Burada GVCF'ler oluşturmak ve ortak genotipleme çalıştırmak için gereken komutları test ediyoruz. Bunlar, bu kursun 3. Bölümünde bir Nextflow iş akışına sarmalayacağımız komutlardır.
- Samtools kullanarak her BAM girdi dosyası için bir indeks dosyası oluşturun
- Örnek başına genomik varyant çağrılarının bir GVCF'sini oluşturmak için her BAM girdi dosyası üzerinde GATK HaplotypeCaller'ı çalıştırın
- Tüm GVCF'leri toplayın ve bunları bir GenomicsDB veri deposunda birleştirin
- Kohort düzeyinde bir VCF üretmek için birleştirilmiş GVCF veri deposu üzerinde ortak genotipleme çalıştırın
Şimdi üç BAM dosyasının tümünü indekslemekle başlayarak tüm bu komutları test etmemiz gerekiyor.
2.1. Üç örneğin tümü için BAM dosyalarını indeksleyin¶
Yukarıdaki ilk bölümde, sadece bir BAM dosyasını indeksledik. Şimdi GATK HaplotypeCaller'ın bunları işleyebilmesi için üç örneğin tümünü indekslememiz gerekiyor.
2.1.1. Samtools konteynerını etkileşimli olarak başlatın¶
Samtools konteyner imajını zaten çektik, bu nedenle doğrudan başlatabiliriz:
İsteminiz, daha önce olduğu gibi veri dizini bağlı olarak konteyner içinde olduğunuzu gösterecek şekilde değişir.
2.1.2. Üç örneğin tümü üzerinde indeksleme komutunu çalıştırın¶
Üç BAM dosyasının her biri üzerinde indeksleme komutunu çalıştırın:
samtools index /data/bam/reads_mother.bam
samtools index /data/bam/reads_father.bam
samtools index /data/bam/reads_son.bam
Dizin içeriği
Bu, karşılık gelen BAM dosyalarıyla aynı dizinde indeks dosyalarını üretmelidir.
2.1.3. Samtools konteynerından çıkın¶
Konteynerdan çıkmak için exit yazın.
İsteminiz normale dönmüş olmalıdır.
2.2. Üç örneğin tümü için GVCF'ler oluşturun¶
Ortak genotipleme adımını çalıştırmak için üç örneğin tümü için GVCF'lere ihtiyacımız var.
2.2.1. GATK konteynerını etkileşimli olarak başlatın¶
GATK konteyner imajını daha önce çektik, bu nedenle doğrudan başlatabiliriz:
İsteminiz GATK konteynerı içinde olduğunuzu gösterecek şekilde değişir.
2.2.2. GVCF seçeneğiyle varyant çağırma komutunu çalıştırın¶
Genomik bir VCF (GVCF) üretmek için, temel komuta -ERC GVCF seçeneğini ekliyoruz, bu da HaplotypeCaller'ın GVCF modunu açar.
Ayrıca çıktı dosyası için dosya uzantısını .vcf'den .g.vcf'ye değiştiriyoruz.
Bu teknik olarak bir gereklilik değildir, ancak güçlü bir şekilde önerilen bir kuraldır.
gatk HaplotypeCaller \
-R /data/ref/ref.fasta \
-I /data/bam/reads_mother.bam \
-O reads_mother.g.vcf \
-L /data/ref/intervals.bed \
-ERC GVCF
Komut çıktısı
Using GATK jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar
Running:
java -Dsamjdk.use_async_io_read_samtools=false -Dsamjdk.use_async_io_write_samtools=true -Dsamjdk.use_async_io_write_tribble=false -Dsamjdk.compression_level=2 -jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar HaplotypeCaller -R /data/ref/ref.fasta -I /data/bam/reads_mother.bam -O reads_mother.g.vcf -L /data/ref/intervals.bed -ERC GVCF
16:51:00.620 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_compression.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_compression.so
16:51:00.749 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
16:51:00.751 INFO HaplotypeCaller - The Genome Analysis Toolkit (GATK) v4.5.0.0
16:51:00.751 INFO HaplotypeCaller - For support and documentation go to https://software.broadinstitute.org/gatk/
16:51:00.751 INFO HaplotypeCaller - Executing as root@be1a0302f6c7 on Linux v6.8.0-1030-azure amd64
16:51:00.751 INFO HaplotypeCaller - Java runtime: OpenJDK 64-Bit Server VM v17.0.11-internal+0-adhoc..src
16:51:00.752 INFO HaplotypeCaller - Start Date/Time: February 11, 2026 at 4:51:00 PM GMT
16:51:00.752 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
16:51:00.752 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
16:51:00.752 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Version: 4.1.0
16:51:00.753 INFO HaplotypeCaller - Picard Version: 3.1.1
16:51:00.753 INFO HaplotypeCaller - Built for Spark Version: 3.5.0
16:51:00.753 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.COMPRESSION_LEVEL : 2
16:51:00.753 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_READ_FOR_SAMTOOLS : false
16:51:00.753 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_SAMTOOLS : true
16:51:00.754 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_TRIBBLE : false
16:51:00.754 INFO HaplotypeCaller - Deflater: IntelDeflater
16:51:00.754 INFO HaplotypeCaller - Inflater: IntelInflater
16:51:00.754 INFO HaplotypeCaller - GCS max retries/reopens: 20
16:51:00.754 INFO HaplotypeCaller - Requester pays: disabled
16:51:00.755 INFO HaplotypeCaller - Initializing engine
16:51:00.893 INFO FeatureManager - Using codec BEDCodec to read file file:///data/ref/intervals.bed
16:51:00.905 INFO IntervalArgumentCollection - Processing 6369 bp from intervals
16:51:00.910 INFO HaplotypeCaller - Done initializing engine
16:51:00.912 INFO HaplotypeCallerEngine - Tool is in reference confidence mode and the annotation, the following changes will be made to any specified annotations: 'StrandBiasBySample' will be enabled. 'ChromosomeCounts', 'FisherStrand', 'StrandOddsRatio' and 'QualByDepth' annotations have been disabled
16:51:00.917 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_utils.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_utils.so
16:51:00.919 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_smithwaterman.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_smithwaterman.so
16:51:00.919 INFO SmithWatermanAligner - Using AVX accelerated SmithWaterman implementation
16:51:00.923 INFO HaplotypeCallerEngine - Standard Emitting and Calling confidence set to -0.0 for reference-model confidence output
16:51:00.923 INFO HaplotypeCallerEngine - All sites annotated with PLs forced to true for reference-model confidence output
16:51:00.933 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_pairhmm_omp.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_pairhmm_omp.so
16:51:00.945 INFO IntelPairHmm - Flush-to-zero (FTZ) is enabled when running PairHMM
16:51:00.945 INFO IntelPairHmm - Available threads: 4
16:51:00.945 INFO IntelPairHmm - Requested threads: 4
16:51:00.945 INFO PairHMM - Using the OpenMP multi-threaded AVX-accelerated native PairHMM implementation
16:51:00.984 INFO ProgressMeter - Starting traversal
16:51:00.985 INFO ProgressMeter - Current Locus Elapsed Minutes Regions Processed Regions/Minute
16:51:01.452 WARN InbreedingCoeff - InbreedingCoeff will not be calculated at position 20_10037292_10066351:3480 and possibly subsequent; at least 10 samples must have called genotypes
16:51:02.358 INFO HaplotypeCaller - 7 read(s) filtered by: MappingQualityReadFilter
0 read(s) filtered by: MappingQualityAvailableReadFilter
0 read(s) filtered by: MappedReadFilter
0 read(s) filtered by: NotSecondaryAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: NotDuplicateReadFilter
0 read(s) filtered by: PassesVendorQualityCheckReadFilter
0 read(s) filtered by: NonZeroReferenceLengthAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: GoodCigarReadFilter
0 read(s) filtered by: WellformedReadFilter
7 total reads filtered out of 1867 reads processed
16:51:02.359 INFO ProgressMeter - 20_10037292_10066351:13499 0.0 35 1529.5
16:51:02.359 INFO ProgressMeter - Traversal complete. Processed 35 total regions in 0.0 minutes.
16:51:02.361 INFO VectorLoglessPairHMM - Time spent in setup for JNI call : 0.0022800000000000003
16:51:02.361 INFO PairHMM - Total compute time in PairHMM computeLogLikelihoods() : 0.061637120000000004
16:51:02.361 INFO SmithWatermanAligner - Total compute time in native Smith-Waterman : 0.02 sec
16:51:02.362 INFO HaplotypeCaller - Shutting down engine
[February 11, 2026 at 4:51:02 PM GMT] org.broadinstitute.hellbender.tools.walkers.haplotypecaller.HaplotypeCaller done. Elapsed time: 0.03 minutes.
Runtime.totalMemory()=257949696
Bu, konteynerdeki mevcut çalışma dizininde GVCF çıktı dosyası reads_mother.g.vcf'yi ve indeks dosyası reads_mother.g.vcf.idx'yi oluşturur.
Dosya içeriğinin ilk 200 satırını görüntülemek için head -200 reads_mother.g.vcf komutunu çalıştırırsanız, 1. bölümde oluşturduğumuz eşdeğer VCF'den çok daha uzun olduğunu göreceksiniz ve satırların çoğu VCF'de gördüklerimizden oldukça farklı görünür.
Dosya içeriği (kısaltılmış)" hl_lines="92 175 191 195
| reads_mother.g.vcf | |
|---|---|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 | |
Bir kez daha son başlık satırını ve dosyadaki ilk üç 'gerçek' varyant çağrısını vurguladık.
Varyant çağrı satırlarının aralarına serpiştirilmiş birçok varyant olmayan satırla karıştığını fark edeceksiniz, bunlar varyant çağırıcının varyasyon kanıtı bulmadığı varyant olmayan bölgeleri temsil eder. Yukarıda kısaca belirtildiği gibi, varyant çağırmanın GVCF modunun özel yanı budur: varyant çağırıcı, varyasyonun yokluğuna olan güven düzeyini tanımlayan bazı istatistikleri yakalar. Bu, iki çok farklı durumu ayırt etmeyi mümkün kılar: (1) örneğin homozigot-referans olduğunu gösteren iyi kaliteli veriler vardır ve (2) her iki şekilde de bir belirleme yapmak için yeterli iyi veri yoktur.
Bunun gibi bir GVCF'de, tipik olarak aralarına serpiştirilmiş daha az sayıda varyant kaydıyla birlikte bu tür varyant olmayan satırlar çoktur.
2.2.3. Diğer iki örnek üzerinde işlemi tekrarlayın¶
Şimdi aşağıdaki komutları birbiri ardına çalıştırarak kalan iki örnek için GVCF'ler oluşturalım.
gatk HaplotypeCaller \
-R /data/ref/ref.fasta \
-I /data/bam/reads_father.bam \
-O reads_father.g.vcf \
-L /data/ref/intervals.bed \
-ERC GVCF
Komut çıktısı
Using GATK jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar
Running:
java -Dsamjdk.use_async_io_read_samtools=false -Dsamjdk.use_async_io_write_samtools=true -Dsamjdk.use_async_io_write_tribble=false -Dsamjdk.compression_level=2 -jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar HaplotypeCaller -R /data/ref/ref.fasta -I /data/bam/reads_father.bam -O reads_father.g.vcf -L /data/ref/intervals.bed -ERC GVCF
17:28:30.677 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_compression.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_compression.so
17:28:30.801 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
17:28:30.803 INFO HaplotypeCaller - The Genome Analysis Toolkit (GATK) v4.5.0.0
17:28:30.804 INFO HaplotypeCaller - For support and documentation go to https://software.broadinstitute.org/gatk/
17:28:30.804 INFO HaplotypeCaller - Executing as root@be1a0302f6c7 on Linux v6.8.0-1030-azure amd64
17:28:30.804 INFO HaplotypeCaller - Java runtime: OpenJDK 64-Bit Server VM v17.0.11-internal+0-adhoc..src
17:28:30.804 INFO HaplotypeCaller - Start Date/Time: February 11, 2026 at 5:28:30 PM GMT
17:28:30.804 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
17:28:30.804 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
17:28:30.805 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Version: 4.1.0
17:28:30.805 INFO HaplotypeCaller - Picard Version: 3.1.1
17:28:30.805 INFO HaplotypeCaller - Built for Spark Version: 3.5.0
17:28:30.806 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.COMPRESSION_LEVEL : 2
17:28:30.806 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_READ_FOR_SAMTOOLS : false
17:28:30.806 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_SAMTOOLS : true
17:28:30.806 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_TRIBBLE : false
17:28:30.806 INFO HaplotypeCaller - Deflater: IntelDeflater
17:28:30.807 INFO HaplotypeCaller - Inflater: IntelInflater
17:28:30.807 INFO HaplotypeCaller - GCS max retries/reopens: 20
17:28:30.807 INFO HaplotypeCaller - Requester pays: disabled
17:28:30.807 INFO HaplotypeCaller - Initializing engine
17:28:30.933 INFO FeatureManager - Using codec BEDCodec to read file file:///data/ref/intervals.bed
17:28:30.946 INFO IntervalArgumentCollection - Processing 6369 bp from intervals
17:28:30.951 INFO HaplotypeCaller - Done initializing engine
17:28:30.953 INFO HaplotypeCallerEngine - Tool is in reference confidence mode and the annotation, the following changes will be made to any specified annotations: 'StrandBiasBySample' will be enabled. 'ChromosomeCounts', 'FisherStrand', 'StrandOddsRatio' and 'QualByDepth' annotations have been disabled
17:28:30.957 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_utils.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_utils.so
17:28:30.959 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_smithwaterman.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_smithwaterman.so
17:28:30.960 INFO SmithWatermanAligner - Using AVX accelerated SmithWaterman implementation
17:28:30.963 INFO HaplotypeCallerEngine - Standard Emitting and Calling confidence set to -0.0 for reference-model confidence output
17:28:30.963 INFO HaplotypeCallerEngine - All sites annotated with PLs forced to true for reference-model confidence output
17:28:30.972 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_pairhmm_omp.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_pairhmm_omp.so
17:28:30.987 INFO IntelPairHmm - Flush-to-zero (FTZ) is enabled when running PairHMM
17:28:30.987 INFO IntelPairHmm - Available threads: 4
17:28:30.987 INFO IntelPairHmm - Requested threads: 4
17:28:30.987 INFO PairHMM - Using the OpenMP multi-threaded AVX-accelerated native PairHMM implementation
17:28:31.034 INFO ProgressMeter - Starting traversal
17:28:31.034 INFO ProgressMeter - Current Locus Elapsed Minutes Regions Processed Regions/Minute
17:28:31.570 WARN InbreedingCoeff - InbreedingCoeff will not be calculated at position 20_10037292_10066351:3480 and possibly subsequent; at least 10 samples must have called genotypes
17:28:32.865 INFO HaplotypeCaller - 9 read(s) filtered by: MappingQualityReadFilter
0 read(s) filtered by: MappingQualityAvailableReadFilter
0 read(s) filtered by: MappedReadFilter
0 read(s) filtered by: NotSecondaryAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: NotDuplicateReadFilter
0 read(s) filtered by: PassesVendorQualityCheckReadFilter
0 read(s) filtered by: NonZeroReferenceLengthAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: GoodCigarReadFilter
0 read(s) filtered by: WellformedReadFilter
9 total reads filtered out of 2064 reads processed
17:28:32.866 INFO ProgressMeter - 20_10037292_10066351:13338 0.0 38 1245.2
17:28:32.866 INFO ProgressMeter - Traversal complete. Processed 38 total regions in 0.0 minutes.
17:28:32.868 INFO VectorLoglessPairHMM - Time spent in setup for JNI call : 0.0035923200000000004
17:28:32.868 INFO PairHMM - Total compute time in PairHMM computeLogLikelihoods() : 0.10765202500000001
17:28:32.868 INFO SmithWatermanAligner - Total compute time in native Smith-Waterman : 0.03 sec
17:28:32.869 INFO HaplotypeCaller - Shutting down engine
[February 11, 2026 at 5:28:32 PM GMT] org.broadinstitute.hellbender.tools.walkers.haplotypecaller.HaplotypeCaller done. Elapsed time: 0.04 minutes.
Runtime.totalMemory()=299892736
gatk HaplotypeCaller \
-R /data/ref/ref.fasta \
-I /data/bam/reads_son.bam \
-O reads_son.g.vcf \
-L /data/ref/intervals.bed \
-ERC GVCF
Komut çıktısı
Using GATK jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar
Running:
java -Dsamjdk.use_async_io_read_samtools=false -Dsamjdk.use_async_io_write_samtools=true -Dsamjdk.use_async_io_write_tribble=false -Dsamjdk.compression_level=2 -jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar HaplotypeCaller -R /data/ref/ref.fasta -I /data/bam/reads_son.bam -O reads_son.g.vcf -L /data/ref/intervals.bed -ERC GVCF
17:30:10.017 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_compression.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_compression.so
17:30:10.156 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
17:30:10.159 INFO HaplotypeCaller - The Genome Analysis Toolkit (GATK) v4.5.0.0
17:30:10.159 INFO HaplotypeCaller - For support and documentation go to https://software.broadinstitute.org/gatk/
17:30:10.159 INFO HaplotypeCaller - Executing as root@be1a0302f6c7 on Linux v6.8.0-1030-azure amd64
17:30:10.159 INFO HaplotypeCaller - Java runtime: OpenJDK 64-Bit Server VM v17.0.11-internal+0-adhoc..src
17:30:10.159 INFO HaplotypeCaller - Start Date/Time: February 11, 2026 at 5:30:09 PM GMT
17:30:10.159 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
17:30:10.160 INFO HaplotypeCaller - ------------------------------------------------------------
17:30:10.160 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Version: 4.1.0
17:30:10.160 INFO HaplotypeCaller - Picard Version: 3.1.1
17:30:10.161 INFO HaplotypeCaller - Built for Spark Version: 3.5.0
17:30:10.161 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.COMPRESSION_LEVEL : 2
17:30:10.161 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_READ_FOR_SAMTOOLS : false
17:30:10.161 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_SAMTOOLS : true
17:30:10.161 INFO HaplotypeCaller - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_TRIBBLE : false
17:30:10.161 INFO HaplotypeCaller - Deflater: IntelDeflater
17:30:10.162 INFO HaplotypeCaller - Inflater: IntelInflater
17:30:10.162 INFO HaplotypeCaller - GCS max retries/reopens: 20
17:30:10.162 INFO HaplotypeCaller - Requester pays: disabled
17:30:10.162 INFO HaplotypeCaller - Initializing engine
17:30:10.277 INFO FeatureManager - Using codec BEDCodec to read file file:///data/ref/intervals.bed
17:30:10.290 INFO IntervalArgumentCollection - Processing 6369 bp from intervals
17:30:10.296 INFO HaplotypeCaller - Done initializing engine
17:30:10.298 INFO HaplotypeCallerEngine - Tool is in reference confidence mode and the annotation, the following changes will be made to any specified annotations: 'StrandBiasBySample' will be enabled. 'ChromosomeCounts', 'FisherStrand', 'StrandOddsRatio' and 'QualByDepth' annotations have been disabled
17:30:10.302 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_utils.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_utils.so
17:30:10.303 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_smithwaterman.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_smithwaterman.so
17:30:10.304 INFO SmithWatermanAligner - Using AVX accelerated SmithWaterman implementation
17:30:10.307 INFO HaplotypeCallerEngine - Standard Emitting and Calling confidence set to -0.0 for reference-model confidence output
17:30:10.307 INFO HaplotypeCallerEngine - All sites annotated with PLs forced to true for reference-model confidence output
17:30:10.315 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_pairhmm_omp.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_pairhmm_omp.so
17:30:10.328 INFO IntelPairHmm - Flush-to-zero (FTZ) is enabled when running PairHMM
17:30:10.329 INFO IntelPairHmm - Available threads: 4
17:30:10.329 INFO IntelPairHmm - Requested threads: 4
17:30:10.329 INFO PairHMM - Using the OpenMP multi-threaded AVX-accelerated native PairHMM implementation
17:30:10.368 INFO ProgressMeter - Starting traversal
17:30:10.369 INFO ProgressMeter - Current Locus Elapsed Minutes Regions Processed Regions/Minute
17:30:10.875 WARN InbreedingCoeff - InbreedingCoeff will not be calculated at position 20_10037292_10066351:3480 and possibly subsequent; at least 10 samples must have called genotypes
17:30:11.980 INFO HaplotypeCaller - 14 read(s) filtered by: MappingQualityReadFilter
0 read(s) filtered by: MappingQualityAvailableReadFilter
0 read(s) filtered by: MappedReadFilter
0 read(s) filtered by: NotSecondaryAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: NotDuplicateReadFilter
0 read(s) filtered by: PassesVendorQualityCheckReadFilter
0 read(s) filtered by: NonZeroReferenceLengthAlignmentReadFilter
0 read(s) filtered by: GoodCigarReadFilter
0 read(s) filtered by: WellformedReadFilter
14 total reads filtered out of 1981 reads processed
17:30:11.981 INFO ProgressMeter - 20_10037292_10066351:13223 0.0 35 1302.7
17:30:11.981 INFO ProgressMeter - Traversal complete. Processed 35 total regions in 0.0 minutes.
17:30:11.983 INFO VectorLoglessPairHMM - Time spent in setup for JNI call : 0.0034843710000000004
17:30:11.983 INFO PairHMM - Total compute time in PairHMM computeLogLikelihoods() : 0.048108363
17:30:11.983 INFO SmithWatermanAligner - Total compute time in native Smith-Waterman : 0.02 sec
17:30:11.984 INFO HaplotypeCaller - Shutting down engine
[February 11, 2026 at 5:30:11 PM GMT] org.broadinstitute.hellbender.tools.walkers.haplotypecaller.HaplotypeCaller done. Elapsed time: 0.03 minutes.
Runtime.totalMemory()=226492416
Bu tamamlandığında, mevcut dizininizde .g.vcf ile biten üç dosyanız (örnek başına bir tane) ve .g.vcf.idx ile biten ilgili indeks dosyalarınız olmalıdır.
Dizin içeriği
Bu noktada, girdi örneklerimizin her biri için GVCF modunda varyant çağırdık. Ortak çağırmaya geçme zamanı.
Ama konteynerdan çıkmayın! Bir sonraki adımda aynı konteynerı kullanacağız.
2.3. Ortak genotipleme çalıştırın¶
Artık tüm GVCF'lere sahip olduğumuza göre, bir örnek kohortu için varyant çağrıları oluşturmak için ortak genotipleme yaklaşımını deneyebiliriz. Tüm GVCF'lerden verileri bir veri deposunda birleştirmeyi ve ardından ortak çağrılan varyantların nihai VCF'sini oluşturmak için ortak genotipleme analizini çalıştırmayı içeren iki adımlı bir yöntemdir.
2.3.1. Tüm örnek başına GVCF'leri birleştirin¶
Bu ilk adım, tüm GVCF'lerden verileri bir GenomicsDB veri deposunda birleştirmek için GenomicsDBImport adlı başka bir GATK aracını kullanır. GenomicsDB veri deposu, varyant bilgisi için ara depolama görevi gören bir tür veritabanı formatıdır.
gatk GenomicsDBImport \
-V reads_mother.g.vcf \
-V reads_father.g.vcf \
-V reads_son.g.vcf \
-L /data/ref/intervals.bed \
--genomicsdb-workspace-path family_trio_gdb
Komut çıktısı
Using GATK jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar
Running:
java -Dsamjdk.use_async_io_read_samtools=false -Dsamjdk.use_async_io_write_samtools=true -Dsamjdk.use_async_io_write_tribble=false -Dsamjdk.compression_level=2 -jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar GenomicsDBImport -V reads_mother.g.vcf -V reads_father.g.vcf -V reads_son.g.vcf -L /data/ref/intervals.bed --genomicsdb-workspace-path family_trio_gdb
17:37:07.569 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_compression.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_compression.so
17:37:07.699 INFO GenomicsDBImport - ------------------------------------------------------------
17:37:07.702 INFO GenomicsDBImport - The Genome Analysis Toolkit (GATK) v4.5.0.0
17:37:07.702 INFO GenomicsDBImport - For support and documentation go to https://software.broadinstitute.org/gatk/
17:37:07.703 INFO GenomicsDBImport - Executing as root@be1a0302f6c7 on Linux v6.8.0-1030-azure amd64
17:37:07.703 INFO GenomicsDBImport - Java runtime: OpenJDK 64-Bit Server VM v17.0.11-internal+0-adhoc..src
17:37:07.704 INFO GenomicsDBImport - Start Date/Time: February 11, 2026 at 5:37:07 PM GMT
17:37:07.704 INFO GenomicsDBImport - ------------------------------------------------------------
17:37:07.704 INFO GenomicsDBImport - ------------------------------------------------------------
17:37:07.706 INFO GenomicsDBImport - HTSJDK Version: 4.1.0
17:37:07.706 INFO GenomicsDBImport - Picard Version: 3.1.1
17:37:07.707 INFO GenomicsDBImport - Built for Spark Version: 3.5.0
17:37:07.709 INFO GenomicsDBImport - HTSJDK Defaults.COMPRESSION_LEVEL : 2
17:37:07.709 INFO GenomicsDBImport - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_READ_FOR_SAMTOOLS : false
17:37:07.709 INFO GenomicsDBImport - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_SAMTOOLS : true
17:37:07.710 INFO GenomicsDBImport - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_TRIBBLE : false
17:37:07.710 INFO GenomicsDBImport - Deflater: IntelDeflater
17:37:07.711 INFO GenomicsDBImport - Inflater: IntelInflater
17:37:07.711 INFO GenomicsDBImport - GCS max retries/reopens: 20
17:37:07.711 INFO GenomicsDBImport - Requester pays: disabled
17:37:07.712 INFO GenomicsDBImport - Initializing engine
17:37:07.883 INFO FeatureManager - Using codec BEDCodec to read file file:///data/ref/intervals.bed
17:37:07.886 INFO IntervalArgumentCollection - Processing 6369 bp from intervals
17:37:07.889 INFO GenomicsDBImport - Done initializing engine
17:37:08.560 INFO GenomicsDBLibLoader - GenomicsDB native library version : 1.5.1-84e800e
17:37:08.561 INFO GenomicsDBImport - Vid Map JSON file will be written to /tmp/family_trio_gdb/vidmap.json
17:37:08.561 INFO GenomicsDBImport - Callset Map JSON file will be written to /tmp/family_trio_gdb/callset.json
17:37:08.561 INFO GenomicsDBImport - Complete VCF Header will be written to /tmp/family_trio_gdb/vcfheader.vcf
17:37:08.561 INFO GenomicsDBImport - Importing to workspace - /tmp/family_trio_gdb
17:37:08.878 INFO GenomicsDBImport - Importing batch 1 with 3 samples
17:37:09.359 INFO GenomicsDBImport - Importing batch 1 with 3 samples
17:37:09.487 INFO GenomicsDBImport - Importing batch 1 with 3 samples
17:37:09.591 INFO GenomicsDBImport - Done importing batch 1/1
17:37:09.592 INFO GenomicsDBImport - Import completed!
17:37:09.592 INFO GenomicsDBImport - Shutting down engine
[February 11, 2026 at 5:37:09 PM GMT] org.broadinstitute.hellbender.tools.genomicsdb.GenomicsDBImport done. Elapsed time: 0.03 minutes.
Runtime.totalMemory()=113246208
Tool returned:
true
Bu adımın çıktısı, birleştirilmiş varyant verilerini birden fazla farklı dosya biçiminde tutan daha fazla iç içe dizin içeren bir dizindir. Etrafında dolaşabilirsiniz ancak bu veri deposu formatının doğrudan insanlar tarafından okunması amaçlanmadığını hızlıca göreceksiniz.
İpucu
GATK, gerektiğinde veri deposundan varyant çağrı verilerini incelemeyi ve çıkarmayı mümkün kılan araçlar içerir.
#### 2.3.2. Ortak genotipleme analizini çalıştırın¶
Bu ikinci adım, kohorttaki tüm örneklerde mevcut verilerin ışığında varyant istatistiklerini ve bireysel genotipleri yeniden hesaplamak için GenotypeGVCFs adlı başka bir GATK aracını kullanır.
Komut çıktısı
Using GATK jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar
Running:
java -Dsamjdk.use_async_io_read_samtools=false -Dsamjdk.use_async_io_write_samtools=true -Dsamjdk.use_async_io_write_tribble=false -Dsamjdk.compression_level=2 -jar /opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar GenotypeGVCFs -R /data/ref/ref.fasta -V gendb://family_trio_gdb -O family_trio.vcf
17:38:45.084 INFO NativeLibraryLoader - Loading libgkl_compression.so from jar:file:/opt/conda/share/gatk4-4.5.0.0-0/gatk-package-4.5.0.0-local.jar!/com/intel/gkl/native/libgkl_compression.so
17:38:45.217 INFO GenotypeGVCFs - ------------------------------------------------------------
17:38:45.220 INFO GenotypeGVCFs - The Genome Analysis Toolkit (GATK) v4.5.0.0
17:38:45.220 INFO GenotypeGVCFs - For support and documentation go to https://software.broadinstitute.org/gatk/
17:38:45.220 INFO GenotypeGVCFs - Executing as root@be1a0302f6c7 on Linux v6.8.0-1030-azure amd64
17:38:45.220 INFO GenotypeGVCFs - Java runtime: OpenJDK 64-Bit Server VM v17.0.11-internal+0-adhoc..src
17:38:45.221 INFO GenotypeGVCFs - Start Date/Time: February 11, 2026 at 5:38:45 PM GMT
17:38:45.221 INFO GenotypeGVCFs - ------------------------------------------------------------
17:38:45.221 INFO GenotypeGVCFs - ------------------------------------------------------------
17:38:45.221 INFO GenotypeGVCFs - HTSJDK Version: 4.1.0
17:38:45.222 INFO GenotypeGVCFs - Picard Version: 3.1.1
17:38:45.222 INFO GenotypeGVCFs - Built for Spark Version: 3.5.0
17:38:45.222 INFO GenotypeGVCFs - HTSJDK Defaults.COMPRESSION_LEVEL : 2
17:38:45.222 INFO GenotypeGVCFs - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_READ_FOR_SAMTOOLS : false
17:38:45.222 INFO GenotypeGVCFs - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_SAMTOOLS : true
17:38:45.222 INFO GenotypeGVCFs - HTSJDK Defaults.USE_ASYNC_IO_WRITE_FOR_TRIBBLE : false
17:38:45.223 INFO GenotypeGVCFs - Deflater: IntelDeflater
17:38:45.223 INFO GenotypeGVCFs - Inflater: IntelInflater
17:38:45.223 INFO GenotypeGVCFs - GCS max retries/reopens: 20
17:38:45.223 INFO GenotypeGVCFs - Requester pays: disabled
17:38:45.223 INFO GenotypeGVCFs - Initializing engine
17:38:45.544 INFO GenomicsDBLibLoader - GenomicsDB native library version : 1.5.1-84e800e
17:38:45.561 INFO NativeGenomicsDB - pid=221 tid=222 No valid combination operation found for INFO field InbreedingCoeff - the field will NOT be part of INFO fields in the generated VCF records
17:38:45.561 INFO NativeGenomicsDB - pid=221 tid=222 No valid combination operation found for INFO field MLEAC - the field will NOT be part of INFO fields in the generated VCF records
17:38:45.561 INFO NativeGenomicsDB - pid=221 tid=222 No valid combination operation found for INFO field MLEAF - the field will NOT be part of INFO fields in the generated VCF records
17:38:45.577 INFO GenotypeGVCFs - Done initializing engine
17:38:45.615 INFO ProgressMeter - Starting traversal
17:38:45.615 INFO ProgressMeter - Current Locus Elapsed Minutes Variants Processed Variants/Minute
17:38:45.903 WARN InbreedingCoeff - InbreedingCoeff will not be calculated at position 20_10037292_10066351:3480 and possibly subsequent; at least 10 samples must have called genotypes
GENOMICSDB_TIMER,GenomicsDB iterator next() timer,Wall-clock time(s),0.07757032800000006,Cpu time(s),0.07253379200000037
17:38:46.421 INFO ProgressMeter - 20_10037292_10066351:13953 0.0 3390 252357.3
17:38:46.422 INFO ProgressMeter - Traversal complete. Processed 3390 total variants in 0.0 minutes.
17:38:46.423 INFO GenotypeGVCFs - Shutting down engine
[February 11, 2026 at 5:38:46 PM GMT] org.broadinstitute.hellbender.tools.walkers.GenotypeGVCFs done. Elapsed time: 0.02 minutes.
Runtime.totalMemory()=203423744
Bu, konteynerdeki mevcut çalışma dizininde VCF çıktı dosyası family_trio.vcf'yi ve indeksini family_trio.vcf.idx'yi oluşturur.
Bu da makul derecede küçük bir dosyadır, bu nedenle dosya içeriğini görüntülemek için cat family_trio.vcf komutunu çalıştırabilir ve ilk birkaç varyant satırını bulmak için aşağı kaydırabilirsiniz.
Dosya içeriği (kısaltılmış)" hl_lines="39
Bir kez daha varyant çağrı verilerinin başlangıcını işaret eden son başlık satırını vurguladık.
Bu, daha önce oluşturduğumuz VCF'ye benzer görünüyor, ancak bu sefer üç örneğin tümü için genotip düzeyinde bilgiye sahibiz. Dosyadaki son üç sütun, vurgulanan başlık satırında gösterildiği gibi ID alanlarının alfabetik sırasına göre listelenen örnekler için genotip bloklarıdır.
Test aile üçlümüz için ilk varyant için çağrılan genotiplere bakarsak, babanın heterozigot-varyant (0/1) ve anne ile oğulun her ikisinin de homozigot-varyant (1/1) olduğunu görüyoruz.
Bu, sonuçta veri setinden çıkarmak istediğimiz bilgidir!
2.3.3. Çıktı dosyalarını taşıyın¶
Daha önce belirtildiği gibi, konteyner içinde kalan her şey gelecekteki çalışmalara erişilemez olacaktır. Konteynerdan çıkmadan önce, GVCF dosyalarını, nihai çok örnekli VCF'yi ve tüm indeks dosyalarını manuel olarak konteyner dışındaki dosya sistemine taşıyacağız. Bu şekilde, tüm bu işi otomatikleştirmek için iş akışımızı oluşturduğumuzda karşılaştırmak için bir şeyimiz olacak.
Dizin içeriği" hl_lines="14-19 22-23
data
├── bam
│ ├── reads_father.bam
│ ├── reads_father.bam.bai
│ ├── reads_mother.bam
│ ├── reads_mother.bam.bai
│ ├── reads_son.bam
│ └── reads_son.bam.bai
├── ref
│ ├── intervals.bed
│ ├── ref.dict
│ ├── ref.fasta
│ └── ref.fasta.fai
├── samplesheet.csv
└── vcf
├── family_trio.vcf
├── family_trio.vcf.idx
├── reads_father.g.vcf
├── reads_father.g.vcf.idx
├── reads_mother.g.vcf
├── reads_mother.g.vcf.idx
├── reads_mother.vcf
├── reads_mother.vcf.idx
├── reads_son.g.vcf
└── reads_son.g.vcf.idx
Bu tamamlandığında, tüm dosyalar artık normal dosya sisteminizde erişilebilir.
2.3.4. GATK konteynerından çıkın¶
Konteynerdan çıkmak için exit yazın.
İsteminiz normale dönmüş olmalıdır. Bu, ortak varyant çağırma komutlarının manuel testini tamamlar.
Özet¶
Samtools indeksleme ve GATK varyant çağırma komutlarını ilgili konteynerlarında nasıl test edeceğinizi biliyorsunuz; GVCF'ler oluşturmayı ve birden fazla örnek üzerinde ortak genotipleme çalıştırmayı da içerir.
Sırada ne var?¶
Bir mola verin, ardından aynı komutları, işi yürütmek için konteynerlar kullanan iş akışlarına nasıl sarmalayacağınızı öğrenmek için Bölüm 2'ye geçin.