754. 结构变异SV检测DELLY/Manta¶

一句话概述：检测基因组中的大片段变异（>50bp的缺失、重复、倒位、易位）——SNV是"错别字"，SV是"整段文字被删除、复制、颠倒或移动"。

核心知识点速查表¶

SV类型	白话解释	检测信号
缺失(DEL)	一段DNA丢了	reads间距异常大
重复(DUP)	一段DNA多了一份	reads间距异常小+方向异常
倒位(INV)	一段DNA翻转了	reads方向异常(同向)
易位(BND)	DNA从一条染色体跳到另一条	reads比对到不同染色体
插入(INS)	外来序列插入	reads中出现未比对片段

一、检测原理¶

四种SV检测信号：
1. 读对距离异常(RP): insert size太大→缺失; 太小→重复
2. 分裂读(SR): 一条read比对到两个位置→断点
3. 覆盖度变化(RD): 覆盖度升高→重复; 降低→缺失
4. 从头组装(AS): 组装出含SV的contig

DELLY: 使用RP+SR
Manta: 使用RP+SR+AS（更全面）

二、DELLY分析¶

# 安装DELLY
conda install -c bioconda delly  # 安装

# 运行SV检测
delly call \
  -g ${REF} \  # 参考基因组
  -o ${SAMPLE}.delly.bcf \  # 输出BCF格式
  ${SAMPLE}.recal.bam  # 输入校准后的BAM

# 转换为VCF
bcftools view ${SAMPLE}.delly.bcf > ${SAMPLE}.delly.vcf  # BCF转VCF

# 过滤
delly filter \
  -t DEL \  # 只看缺失
  -o ${SAMPLE}.delly.filtered.bcf \
  ${SAMPLE}.delly.bcf

# 体细胞SV检测（肿瘤-正常配对）
delly call \
  -g ${REF} \
  -o somatic.bcf \
  tumor.bam normal.bam  # 同时输入肿瘤和正常BAM

delly filter \
  -t DEL \
  -f somatic \  # 体细胞模式
  -o somatic.filtered.bcf \
  -s samples.tsv \  # 样本信息(tumor/normal标签)
  somatic.bcf

三、Manta分析¶

# 安装Manta
conda install -c bioconda manta

# 配置Manta
configManta.py \
  --normalBam normal.bam \  # 正常样本BAM（如有）
  --tumorBam tumor.bam \  # 肿瘤样本BAM
  --referenceFasta ${REF} \  # 参考基因组
  --runDir manta_output/  # 输出目录

# 运行
manta_output/runWorkflow.py -j 8  # 使用8个线程运行

# 结果文件
# manta_output/results/variants/
# ├── candidateSV.vcf.gz                    # 候选SV
# ├── candidateSmallIndels.vcf.gz           # 候选小indel
# ├── diploidSV.vcf.gz                      # 种系SV（如果有正常样本）
# └── somaticSV.vcf.gz                      # 体细胞SV

四、常见报错与解决¶

报错信息	原因	解决方案
`DELLY: no split reads`	BAM未包含SA标签	确保用BWA-MEM比对
`Manta: max depth exceeded`	覆盖度太高的区域	使用`--exome`参数
`Too many SVs`	过滤不足	增加最小质量分和最小支持reads数
`Missing pairs`	BAM未排序	`samtools sort`排序

五、速查表¶

# DELLY
delly call -g ref.fa -o out.bcf sample.bam
delly filter -t DEL -o filtered.bcf out.bcf

# Manta
configManta.py --tumorBam tumor.bam --referenceFasta ref.fa --runDir out/
out/runWorkflow.py -j 8

# SV类型: DEL缺失 DUP重复 INV倒位 BND易位 INS插入
# DELLY擅长: 低覆盖度大缺失
# Manta擅长: 中高覆盖度全类型SV