基因组注释文件（二） gff 和 gtf文件格式说明

Posted 2023-05-13

参考技术A

GFF和GTF是两种最常用的基因组注释格式，在信息分析中建库时除了需要fasta文件一般还会需要这两种文件，提取需要的信息进行注释。

GFF(General Feature Format)是一种用来描述基因组特征的文件，现在我们所使用的大部分都是第三版（gff3）。

gff文件除gff1以外均由9列数据组成，前8列在gff的3个版本中信息都是相同的，只是名称不同：

gtf文件是以tab键分割的9列组成，以下为每一列的对应信息：

在GFF文件的开头，可以有#开头的注释行,示例如下

对于不同的基因组特征，其属性不同。

染色体是基础，后续的基因，exon等都是需要定位在染色体上的。

假基因示例如下

tRNA基因示例如下

miRNA基因示例如下

一个miRNA基因的最终会形成两个成熟的miRNA。

lncRNA基因示例如下

需要注意是，由于可变剪切的存在，一个蛋白编码基因可能会有多个转录本。

查看第9列有哪些注释信息：

gtf全称为gene transfer format，主要是用来对基因进行注释，当前所广泛使用的gtf格式为第二版（gtf2）。以下均基于gtf2叙述。

gtf同gff3很相似，也是9列内容，其内容如下：

例子：

GFF 全称为general feature format，这种格式主要是用来 注释基因组 。
GTF 全称为gene transfer format，主要是用来对 基因 进行注释。

GTF 的第九列，通常为：

而 GFF 的第九列，通常为：

目前两种文件可以方便的 相互转化 :使用 gffread

UCSC GTF format
https://blog.csdn.net/sinat_38163598/article/details/72851239

gff/gtf格式

 1）gff3及gtf2简介

一个物种的基因组测序完成后，需要对这些数据进行解读，首先要先找到这些序列中转录起始位点、基因、外显子、内含子等组成元件在染色体中的位置信息(即注释)后才能再进行深入的分析。gff/gtf是贮存这些注释信息的两种文件格式。

GFF(general feature format)：这种格式主要是用来注释基因组。 现大部分利用的是第三版，即gff3。

GTF(gene transfer format)：主要是用来对基因进行注释。当前所广泛使用的gtf格式为第二版，即gtf2 。

1.1）GFF3

GFF3允许使用#作为注释符号 ，除去注释外，主体部分共有9列。 GFF3中每一列的含义：seqid source type start end score strand strand attributes

1) seqid ：序列的id。(The name of the sequence where the feature is located.)
2）source：注释的来源，一般指明产生此gff3文件的软件或方法(e.g. Augustus or RepeatMasker)。如果未知，则用点（.）代替。
3）type： 类型，此处不受约束，但为了下游分析方便，建议使用gene，repeat_region，exon，CDS，或者是SO对应的编号等。
4）start：起始位置，从1开始计数（区别于bed文件从0开始计数）。
5）end：终止位置。
6）score：得分，是注释信息可能性的说明，可以是序列相似性比对时的E-values值或者基因预测是的P-values值。”.”表示为空。(indicates the confidence of the source on the annotated feature)
7）strand：“＋”表示正链，“－”表示负链，“.”表示不需要指定正负链，“?” 表示未知. 
8）phase ：步进。仅对编码蛋白质的CDS有效，本列指定下一个密码子开始的位置。可以是0、1或2，表示到达下一个密码子需要跳过的碱基个数。
9）attributes：属性。一个包含众多属性的列表，格式为“标签＝值”（tag=value），不同属性之间以分号相隔。

1.2）GTF2

 gtf文件也是由9列组成,其中每一列含义：seqname source feature start end score strand frame attributes

1） seqname: 序列的名字。通常格式染色体ID或是contig ID。
2） source：注释的来源。通常是预测软件名或是公共数据库。
3） start：起始位置，从1开始计数。
4） end：终止位置。
5） feature ：基因结构.根据所使用的软件的不同，feature types必须注明。CDS，start_codon，stop_codon是一定要含有的类型。
6） score ：这一列的值表示对该类型存在性和其坐标的可信度，不是必须的，可以用点“.”代替。
7） strand：链的正向与负向，分别用加号+和减号-表示。
8） frame：密码子偏移，可以是0、1或2。
9） attributes：必须要有以下两个值：
      gene_id value: 表示转录本在基因组上的基因座的唯一的ID。gene_id与value值用空格分开，如果值为空，则表示没有对应的基因。
      transcript_id value: 预测的转录本的唯一ID。transcript_id与value值用空格分开，空表示没有转录本。

 

2)GFF3和GTF2之间的异同及相互转换。

GFF3和GTF2之间的转换可以用Cufflinks里面的工具"gffread":

gffread my.gff3 -T -o my.gtf             #gff2gtf
gffread merged.gtf -o- > merged.gff3     #gtf2gff