פורמט VCF

פורמט Variant Call Format-VCF (פורמט רשומות משתנים) הוא מאפיין פורמט של קובץ טקסט (txt) המשמש בביואינפורמטיקה על מנת לאחסן מידע על וריאציות רצפי גנים. הפורמט פותח בד בבד עם התקדמות היכולת בגילוי השונות הגנטית ופרויקטי ריצוף הדנ"א, כמו למשל מיזם אלף הגנומים. פורמטים קיימים עבור המידע הגנטי כמו General Feature format-GFF (פורמט מאפיינים כללי) אחסנו בתוכם את כל המידע הגנטי, שחלקים רבים ממנו הם מיותרים, היות שהוא יהיה משותף לחלקים רבים בגנום. על ידי שימוש בפורמט VCF, ניתן לשמור רק את הווריאציות ויחד עימם את הקישור לגנום. הפורמט המקובל לשימוש הוא גרסה 4.3 של הפורמט, אף על פי שמיזם אלף הגנומים פיתח אפיון משלו עבור וריאציות מבניות, כמו דופליקציות, אשר לא מתאימות בקלות לרישום בפורמטים הקיימים. בנוסף, קיים גם פורמט VCF גנומי, (gVCF-genomic VCF) אשר מרחיב את פורמט הVCF, ומוסיף אליו מידע נוסף אודות 'הבלוקים' אשר מתאימים לגנום הרפרנס ולסוגים שלו. כמו כן, קיימת ערכת כלים הזמינה לעריכה ושינוי של הקבצים. ##fileformat=VCFv4.3 ##fileDate=20090805 ##source=myImputationProgramV3.1 ##reference=file:///seq/references/1000GenomesPilot-NCBI36.fasta ##contig=<ID=20,length=62435964,assembly=B36,md5=f126cdf8a6e0c7f379d618ff66beb2da,species="Homo sapiens",taxonomy=x> ##phasing=partial ##INFO=<ID=NS,Number=1,Type=Integer,Description="Number of Samples With Data"> ##INFO=<ID=DP,Number=1,Type=Integer,Description="Total Depth"> ##INFO=<ID=AF,Number=A,Type=Float,Description="Allele Frequency"> ##INFO=<ID=AA,Number=1,Type=String,Description="Ancestral Allele"> ##INFO=<ID=DB,Number=0,Type=Flag,Description="dbSNP membership, build 129"> ##INFO=<ID=H2,Number=0,Type=Flag,Description="HapMap2 membership"> ##FILTER=<ID=q10,Description="Quality below 10"> ##FILTER=<ID=s50,Description="Less than 50% of samples have data"> ##FORMAT=<ID=GT,Number=1,Type=String,Description="Genotype"> ##FORMAT=<ID=GQ,Number=1,Type=Integer,Description="Genotype Quality"> ##FORMAT=<ID=DP,Number=1,Type=Integer,Description="Read Depth"> ##FORMAT=<ID=HQ,Number=2,Type=Integer,Description="Haplotype Quality"> #CHROM POS ID REF ALT QUAL FILTER INFO FORMAT NA00001 NA00002 NA00003 20 14370 rs6054257 G A 29 PASS NS=3;DP=14;AF=0.5;DB;H2 GT:GQ:DP:HQ 0|0:48:1:51,51 1|0:48:8:51,51 1/1:43:5:.,. 20 17330 . T A 3 q10 NS=3;DP=11;AF=0.017 GT:GQ:DP:HQ 0|0:49:3:58,50 0|1:3:5:65,3 0/0:41:3 20 1110696 rs6040355 A G,T 67 PASS NS=2;DP=10;AF=0.333,0.667;AA=T;DB GT:GQ:DP:HQ 1|2:21:6:23,27 2|1:2:0:18,2 2/2:35:4 20 1230237 . T . 47 PASS NS=3;DP=13;AA=T GT:GQ:DP:HQ 0|0:54:7:56,60 0|0:48:4:51,51 0/0:61:2 20 1234567 microsat1 GTC G,GTCT 50 PASS NS=3;DP=9;AA=G GT:GQ:DP 0/1:35:4 0/2:17:2 1/1:40:3 הכותרת היא בראשית הקובץ ומספקת את רשימת הנתונים המאפיינים את גוף הקובץ. שורות הכותרת מאופיינות בכך שמתחילות בתיו #. כאשר ישנו שימוש במילות מפתח מיוחדות, השורה תתחיל ב-##. מילות מפתח מומלצות הם: גרסת הקובץ - fileformat תאריך הקובץ - fileDate רפרנסים - reference אופציונלי: הכותרת יכולה להכיל מילות מפתח אשר יתארו סמנטית ותחבירית שדות אשר בשימוש בגוף הקובץ, בעיקר: INFO, FILTER, FORMAT. אנא ראו בהרחבה מטה על משמעות השדות. גוף פרומט הVCF יבוא לאחר הכותרת, והוא בנוי מערכים המופרדים על ידי התו <TAB>, ל:8 עמודות חובה (ראו הטבלה להלן), ומספר לא מוגבל של עמודות בחירה נוספות אשר ניתן להשתמש בהם כדי לאחסן מידע על הרשומה. כאשר משתמשים בעמודות נוספות מעבר לעמודות החובה, העמודה האופציונלית הראשונה משמשת לתיאור הפורמט של העמודות האופציונליות האחרות שיבואו אחריה. להלן שדות INFO נפוצים לשימוש. ניתן להוסיפם בעמודה 8, ובכותרת קובץ הVCF. ניתן להוסיף מפתחות שרירותיתיים אשר אינם מופיעים כאן, אם כי המפתחות שכאן שמורים (גם אם אופציונליים ולא חובה לממש אותם): פורמט FASTA, המשמש לייצוג רצפים גנומיים. פורמט FASTQ, המשמש לייצוג רצפי דנ"א מרוצפים, יחד עם ציון איחוצ לכל ריצוף. אפיון הVCF כבר לא מתוחזק על ידי מיזם אלף הגנומים. הקבוצה שמובילה את התחזוק וההרחבה של הפורמט היא: Global Alliance for Genomics and Health-GA4GH, הסבר על פורמט VCF - תמונה , קובץ אפיון לפורמט VCF, גרסה 4.3, 22 באוגוסט, 2019 אפיוני SAM/BAM וקבצי פורמטי ריצוף רחבים קשורים, באתר https://github.com/samtools/hts-specs, ‏24.06.2014 Encoding Structural Variants in VCF (Variant Call Format) version 4.0, https://www.internationalgenome.org/, ‏20.10.2016 VCF/GVCF Long-term support overview and knowledge base, WABI wiki, ‏16.07.19 VCFtools from github.io, ‏20.10.2016 bio-itworld, ‏26.10.2018 The Global Alliance for Genomics and Health site