用途:把 DNA 短读比对到参考基因组,工具为 bwa-mem2,是 BWA-MEM 的更快的后继版本。
主要能力:支持参考基因组索引构建;双端与单端读比对;通过 -R 添加读组信息(GATK 需要);输出 SAM,可管道接 samtools 进行排序、fixmate、markdup 等后处理流程;提供常用选项与关键参数(如 -t 线程、-k 最小种子长度、-w 带宽、-A/-B/-O/-E 打分与罚分等);支持 -M 将较短 split hits 标记为 secondary、-Y 对补充比对使用软剪切(用于 SV 检测);可用 samtools view 过滤未比对与低质量读。
使用方式:先建索引 bwa-mem2 index reference.fa;双端比对 bwa-mem2 mem -t 8 reference.fa reads_1.fq.gz reads_2.fq.gz > aligned.sam;单端类似。添加读组示例:bwa-mem2 mem -t 8 -R '@RG\tID:sample1\tSM:sample1\tPL:ILLUMINA\tLB:lib1' reference.fa reads_1.fq.gz reads_2.fq.gz > aligned.sam。可直接输出排序 BAM:bwa-mem2 mem -t 8 -R '@RG\tID:sample1\tSM:sample1\tPL:ILLUMINA' reference.fa reads_1.fq.gz reads_2.fq.gz | samtools sort -@ 4 -o aligned.sorted.bam -,再 samtools index。也可走 fixmate、sort、markdup 完整流程并建索引。过滤示例:管道接 samtools view -@ 4 -bS -q 20 -F 4 - 再 sort。
适用场景:DNA 短读比对;变异检测前的比对准备;需要与 GATK 等兼容的比对产物;SV 检测中配合 -Y。
限制:索引加载约需 10GB(人类基因组),每线程约 1-2GB,人类 WGS 8 线程典型需 30-50GB 内存;BWA-MEM2 索引格式为 .bwt.2bit.64,与 BWA-MEM 的 .bwt 不同;资料同时列出 BWA-MEM 作为替代方案及其与 BWA-MEM2 的差异(速度、索引格式、内存等)。