ลำดับ FASTA (.fasta)

FASTA มาตรฐาน

FASTA เป็นรูปแบบข้อความสำหรับลำดับชีวภาพที่ใช้ทั่วไป ขนาดขึ้นอยู่กับข้อมูลและการจัดรูปแบบ รายการ GenBank แตกต่างกันและสถิติเปลี่ยนไปในแต่ละรุ่น

แปลง FASTA เป็น GENBANK

ตัวแปลงจาก FASTA เป็น GENBANK ฟรีในเบราว์เซอร์ แปลงไฟล์ได้ทันทีบนอุปกรณ์ของคุณ

ตรวจสอบไฟล์และข้อมูลเมตา

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ FASTA โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

เลือกหรือวางไฟล์ที่นี่

เป็นส่วนตัว - ไฟล์จะไม่ออกจากอุปกรณ์ของคุณ

หรือวาง Ctrl+V
รับประกันความเป็นส่วนตัวโดยไม่มีการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย: อัปโหลด 0 ไบต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายนอก การประมวลผลทั้งหมดเกิดขึ้นภายในแซนด์บ็อกซ์ของเบราว์เซอร์ของคุณ

ลายเซ็นส่วนหัวระดับไบต์

ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือวิเคราะห์ไฟล์จะระบุไฟล์ FASTA โดยการตรวจสอบลำดับไบต์ไบนารีส่วนต้น:

ลายเซ็น HEX (OFFSET 0):

3E

การแสดงผลรูปแบบ ASCII: >

มาตรฐาน: FASTA เป็นรูปแบบข้อความสำหรับลำดับชีวภาพที่ใช้ทั่วไป ขนาดขึ้นอยู่กับข้อมูลและการจัดรูปแบบ รายการ GenBank แตกต่างกันและสถิติเปลี่ยนไปในแต่ละรุ่น

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

สถาปัตยกรรมคอนเทนเนอร์ไฟล์ลำดับข้อความล้วนที่บรรทัดส่วนหัวขึ้นต้นด้วย '>' ตามด้วยตัวระบุลำดับ และบรรทัดถัดไปมีรหัสนิวคลีโอไทด์หรือกรดอะมิโนตัวอักษรเดี่ยว
การบีบอัดข้อความแบบไม่บีบอัด (มักบีบอัดด้วย Gzip เป็น .fasta.gz หรือ .fa.gz)
การจัดลำดับไบต์สตรีมข้อความ ASCII / UTF-8
พื้นที่สีไม่เกี่ยวข้อง (ข้อมูลลำดับจีโนม)
ช่องสัญญาณและโครงสร้างรหัสกรดนิวคลีอิก (A, C, G, T, U, N) หรือรหัสโปรตีนกรดอะมิโน 20 ชนิดตาม IUPAC
ขนาดสูงสุดความยาวลำดับไม่จำกัด (รองรับโครโมโซมมนุษย์ทั้งแท่งที่มีมากกว่า 250 ล้านคู่เบส)
ความโปร่งใสไม่มี
การสตรีมและแบบโปรเกรสซีฟประมวลผลสตรีมตามลำดับทีละระเบียน

ตารางเปรียบเทียบทางเทคนิค: FASTA กับคู่แข่ง

คุณลักษณะทางเทคนิคFASTA (ปัจจุบัน)FASTQGENBANKGFF
คะแนนคุณภาพไม่มี (มีเฉพาะตัวอักษรที่แทนลำดับ)คะแนนคุณภาพ Phred สำหรับแต่ละเบสไม่มี (คำอธิบายประกอบคุณลักษณะ)ไม่มี (พิกัดคุณลักษณะ)
บรรทัดส่วนหัวเริ่มต้นด้วยอักขระ '>'เริ่มต้นด้วยอักขระ '@'บล็อก LOCUS ที่มีโครงสร้างคอลัมน์จีโนมคั่นด้วยแท็บ
การใช้งานหลักจีโนมอ้างอิงและการค้นหา BLASTข้อมูลดิบจากเครื่องหาลำดับปริมาณสูง (Illumina)ยีนที่มีการใส่คำอธิบายประกอบครบถ้วนคำอธิบายประกอบคุณลักษณะจีโนม
ขนาดไฟล์ (ของมนุษย์)FASTA เป็นรูปแบบข้อความสำหรับลำดับชีวภาพที่ใช้ทั่วไป ขนาดขึ้นอยู่กับข้อมูลและการจัดรูปแบบ รายการ GenBank แตกต่างกันและสถิติเปลี่ยนไปในแต่ละรุ่นประมาณ 100 กิกะไบต์ขึ้นไป (รวมคะแนนคุณภาพ)ข้อความจัดรูปแบบที่มีข้อมูลประกอบ ขนาดหลายกิกะไบต์~50 เมกะไบต์

รูปแบบความเสียหายทั่วไปและคู่มือการกู้คืน Hex

เครื่องมือชีวสารสนเทศรายงานว่า 'อักขระลำดับไม่ถูกต้องที่บรรทัด X'

สาเหตุหลัก: มีช่องว่าง ตัวเลข หรืออักขระที่ไม่ใช่ IUPAC อยู่ในบรรทัดลำดับ

การกู้คืน: กรองและทำความสะอาดอักขระลำดับโดยใช้เครื่องมือชีวสารสนเทศ File2File.app

การวิเคราะห์ความปลอดภัยและเวกเตอร์การโจมตีตัวแยกวิเคราะห์

เครื่องมือจีโนมิกส์วิเคราะห์ไฟล์ FASTA ขนาดใหญ่ระดับหลายกิกะไบต์ ซึ่งอาจเกิดปัญหา integer overflow เมื่อทำการจัดทำดัชนีพิกัดลำดับ

เวกเตอร์การโจมตีที่ทราบ

  • จำนวนเต็มล้นในเครื่องมือจัดทำดัชนีลำดับ 32 บิต (FAI) เมื่อมีจำนวนคู่เบสเกิน 2^31
  • บัฟเฟอร์ล้นเมื่ออ่านส่วนหัวตัวระบุลำดับที่ยาวเกินไป
  • การปฏิเสธการให้บริการผ่านการค้นหาการจัดแนวลำดับที่มีรูปแบบผิดปกติ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการป้องกัน: ใช้ประเภทพิกัด 64 บิตและบังคับใช้การตรวจสอบความถูกต้องของความยาวส่วนหัวสูงสุด

ประวัติความเป็นมาและเหตุการณ์สำคัญ

2003โครงการจีโนมมนุษย์ (Human Genome Project) เสร็จสิ้นการจัดลำดับจีโนมมนุษย์ครั้งแรก และเผยแพร่ผลลัพธ์ในรูปแบบ FASTA
1990BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) นำ FASTA มาใช้เป็นรูปแบบข้อมูลเข้าตรฐาน
1985William Pearson และ David Lipman เปิดตัว FASTA พร้อมซอฟต์แวร์จัดแนวลำดับ FASTP

ข้อได้เปรียบและจุดเด่นสำคัญ

  • มาตรฐานระดับโลกที่ไม่มีใครโต้แย้งสำหรับชีววิทยาเชิงคำนวณ: ใช้โดยเครื่องมือจีโนม เครื่องซีเควนเซอร์ และฐานข้อมูลทุกแห่งบนโลก
  • โครงสร้างเรียบง่ายมาก: บรรทัดแรกเริ่มด้วยเครื่องหมาย ">" ตามด้วยรหัสระบุ แล้วจึงเป็นตัวอักษรลำดับพันธุกรรมในรูปข้อความธรรมดา
  • รองรับหลายลำดับ: ไฟล์เดียวเก็บยีนหลายพันรายการหรือจีโนมไวรัสทั้งชุดได้

ข้อจำกัดทางเทคนิคและข้อควรพิจารณา

  • ไม่มีคะแนนคุณภาพการหาลำดับ (ต่างจาก FASTQ ซึ่งเก็บคะแนนความเชื่อมั่น Phred สำหรับแต่ละเบส)
  • ไม่มีไวยากรณ์มาตรฐานสำหรับข้อมูลเมตาในบรรทัดส่วนหัว นอกเหนือจากตัวระบุแรก
  • ใช้พื้นที่จัดเก็บมากสำหรับชุดข้อมูลจีโนมทั้งชุด หากไม่มีการบีบอัดแบบ Gzip หรือวิธีบีบอัดเฉพาะทางสำหรับจีโนม

เกร็ดความรู้ทางเทคนิคที่น่าสนใจ

  • FASTA เป็นรูปแบบข้อความสำหรับลำดับชีวภาพที่ใช้ทั่วไป ขนาดขึ้นอยู่กับข้อมูลและการจัดรูปแบบ รายการ GenBank แตกต่างกันและสถิติเปลี่ยนไปในแต่ละรุ่น
  • ตัวอักษร 4 ตัวของ DNA ที่เก็บไว้ในไฟล์ FASTA ได้แก่ A (Adenine), C (Cytosine), G (Guanine) และ T (Thymine)
  • เมื่อหาลำดับจีโนมของไวรัสโคโรนา COVID-19 เป็นครั้งแรกในเดือนมกราคม 2020 นักวิทยาศาสตร์แบ่งปันข้อมูลทั่วโลกเป็นไฟล์ FASTA ยาว 30,000 ตัวอักษร

คำถามทางเทคนิคที่พบบ่อย

ไฟล์ FASTA คืออะไร

ไฟล์ FASTA คือไฟล์ข้อความธรรมดาที่ใช้ในชีววิทยาเพื่อจัดเก็บลำดับ DNA, RNA หรือโปรตีนโดยใช้อักษรย่อตัวเดียว

ความแตกต่างระหว่าง FASTA และ FASTQ คืออะไร

FASTA จัดเก็บเฉพาะตัวอักษรลำดับทางพันธุกรรมเท่านั้น ในขณะที่ FASTQ จัดเก็บทั้งตัวอักษรและคะแนนคุณภาพความถูกต้องของการจัดลำดับสำหรับแต่ละเบส

เปิดดูไฟล์ FASTA ได้อย่างไร?

เปิดไฟล์ FASTA ได้ด้วยโปรแกรมแก้ไขข้อความทั่วไป ดูในซอฟต์แวร์ชีวสารสนเทศ เช่น Jalview หรือ UGENE หรือแปลงไฟล์ด้วย File2File.app