STAR — RNA-seq 专用高速剪接比对工具¶

# 方法1：conda 安装（推荐）
conda install -c bioconda star  # 从 bioconda 安装 STAR

# 方法2：预编译二进制
wget https://github.com/alexdobin/STAR/releases/download/2.7.11b/STAR_2.7.11b.zip
unzip STAR_2.7.11b.zip  # 解压后直接可用

# 验证安装
STAR --version  # 当前最新 2.7.11b（2024年）

# 构建 STAR 索引（只需一次，人类基因组约 30 分钟）
STAR --runMode genomeGenerate \
  --runThreadN 16 \                  # 使用 16 个线程
  --genomeDir star_index/ \          # 索引输出目录
  --genomeFastaFiles ref.fa \        # 参考基因组 FASTA
  --sjdbGTFfile genes.gtf \          # 基因注释 GTF 文件（提升剪接检测）
  --sjdbOverhang 149                 # 读段长度 - 1（150bp 测序填 149）

# 标准 RNA-seq 双端比对
STAR --runMode alignReads \
  --runThreadN 16 \                  # 16 线程
  --genomeDir star_index/ \          # 索引目录
  --readFilesIn R1.fq.gz R2.fq.gz \ # 输入文件（双端）
  --readFilesCommand zcat \          # 输入是 gzip 压缩文件时必须加
  --outSAMtype BAM SortedByCoordinate \  # 直接输出排序好的 BAM
  --outFileNamePrefix sample1_       # 输出文件前缀

# 带定量的比对（替代 featureCounts/HTSeq 单独定量）
STAR --runMode alignReads \
  --runThreadN 16 \
  --genomeDir star_index/ \
  --readFilesIn R1.fq.gz R2.fq.gz \
  --readFilesCommand zcat \
  --outSAMtype BAM SortedByCoordinate \
  --quantMode GeneCounts \           # 同时输出基因计数矩阵
  --outFileNamePrefix sample1_

# 两步比对法（Two-pass，提高新剪接位点检测灵敏度）
# 第一步：初始比对，发现新剪接位点
STAR --runThreadN 16 --genomeDir star_index/ \
  --readFilesIn R1.fq.gz R2.fq.gz --readFilesCommand zcat \
  --outSAMtype None \                # 第一步不需要输出 BAM
  --outFileNamePrefix pass1_

# 第二步：用发现的剪接位点重新比对
STAR --runThreadN 16 --genomeDir star_index/ \
  --readFilesIn R1.fq.gz R2.fq.gz --readFilesCommand zcat \
  --sjdbFileChrStartEnd pass1_SJ.out.tab \  # 第一步发现的剪接位点
  --outSAMtype BAM SortedByCoordinate \
  --outFileNamePrefix pass2_

# 或者用内置的 twopassMode 自动完成
STAR --runThreadN 16 --genomeDir star_index/ \
  --readFilesIn R1.fq.gz R2.fq.gz --readFilesCommand zcat \
  --twopassMode Basic \              # 自动两步比对
  --outSAMtype BAM SortedByCoordinate \
  --outFileNamePrefix twopass_