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生信篇 | 三代测序质控:NanoFilt vs Filtlong,谁更胜一筹?

来源: | 作者:/ | 发布时间: 2025-05-29 | 36 次浏览 | 分享到:

三代测序质控:

NanoFilt vs Filtlong谁更胜一筹?

三代测序(尤其是 Nanopore)数据中普遍存在读长分布广、质量波动大等问题,质控作为下游比对和组装的前置步骤,其重要性不言而喻。本文聚焦两款高频使用的三代测序质控工具:NanoFilt 与 Filtlong,对比其原理、参数设置与实际表现,为你筛选最优方案。

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工具简介


Nanofilt

  • 使用Python编写,支持流式处理(stdin/stdout)

  • 适用于快速过滤 Nanopore/PacBio 数据

  • 支持设置平均质量、最小长度、首尾裁剪等参数


Filtlong

  • 使用C++开发,效率更高

  • 核心理念是打分排序 + 截留最优子集

  • 可结合参考序列选择对参考更接近的 reads

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参数设置与命令示例


Nanofilt 常用参数

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  • -q:最低平均质量(Phred)

  • -l:最小read长度

  • --headcrop:去除首端碱基(清理起始低质区域)

  • --tailcrop:去除尾端碱基(去除末端漂移或污染)

🌟为什么要设置 --headcrop / --tailcrop?

因为三代测序因信号捕获机制,首尾碱基常存在质量劣化或接头残留,容易误导下游分析。合理裁剪首尾可有效提升 reads 整体质量,降低比对错误率。


Filtlong 常用参数

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  • --min_length:最小保留长度

  • --keep_percent:保留打分靠前的 top n%

  • --target_bases:保留指定总碱基量(适合抽样)

  • --mean_q_weight:调整评分时对质量的权重

  • --ref:提供参考序列,根据比对得分筛选 reads(偏好真实信号)

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两者比较


输入输出差异

  • Nanofilt:原生支持标准输入/输出(stdin/stdout),可无缝嵌入 | minimap2 | samtools 流式流程

  • Filtlong:支持从 stdin 读取数据,但输出默认写入文件,若需输出到 stdout 需显式使用 -,但流式处理兼容性相对较差,建议作为独立质控步骤使用


各自优势

  • Nanofilt更侧重高效质量过滤,操作简洁且裁剪功能灵活多样;

  • Filtlong更适合按目标碱基量筛选优质reads,支持基于参考的辅助优化;

  • 若目标是精简且高质量子集,Filtlong 优势明显;反之若注重整体数据质量均衡,NanoFilt 更为便捷。

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总结建议

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技术提示

  • 推荐使用 gunzip -c 解压 .gz 文件,避免 zcat 在某些系统上的兼容性问

  • NanoFilt 支持直接嵌入管道(| minimap2 | samtools)执行效率高

  • Filtlong 输出需显式控制格式,建议独立执行并输出到文件

  • 可搭配 NanoStat 或 Filtlong --split 1 等方式评估质控效果

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