FASTA 序列 (.fasta)
廣泛使用的生物資訊序列格式 標準FASTA 是一種廣泛使用的文字格式，用單字母代碼表示核苷酸與蛋白質序列。支援情況與使用慣例會因工具和資料庫而異。
將 FASTA 轉換為 GENBANK
免費的瀏覽器端 FASTA 轉 GENBANK 轉換器。在您的裝置上即時轉換檔案。
檢查與中繼資料
作業系統與檔案分析工具透過檢查開頭的二進位位元組序列來識別 FASTA 檔案：
位元組層級標頭簽章（檔案簽章）
作業系統與檔案分析工具透過檢查開頭的二進位位元組序列來識別 FASTA 檔案：
十六進位簽章（偏移量 0）：
3EASCII 表示法： >
標準化： 廣泛使用的生物資訊序列格式
技術規格
| 容器架構 | 純文字序列檔案，其中標頭行以 '>' 開頭，後接序列識別碼，隨後的行包含單字母核苷酸或胺基酸代碼 |
| 壓縮 | 未壓縮文字（經常使用 Gzip 壓縮為 .fasta.gz 或 .fa.gz） |
| 位元組序 | ASCII / UTF-8 文字串流 |
| 色彩空間 | 不適用（基因體序列資料） |
| 色版與結構 | 核酸代碼（A、C、G、T、U、N）或 IUPAC 20 種胺基酸蛋白質代碼 |
| 最大尺寸 | 序列長度不限（支援超過 2.5 億（250 million）個鹼基對的完整人類染色體） |
| 透明度 | 無 |
| 串流與漸進式 | 循序的逐筆記錄串流處理 |
技術比較矩陣：FASTA 對比競爭格式
| 技術屬性 | FASTA (目前) | FASTQ | GENBANK | GFF |
|---|---|---|---|---|
| 品質分數 | 無（純序列字母） | 各鹼基的 Phred 品質分數 | 無（特徵註解） | 無（特徵座標） |
| 標頭行 | 以「>」字元開頭 | 以「@」字元開頭 | 結構化 LOCUS 區塊 | 以跳格字元分隔的基因體欄位 |
| 主要用途 | 參考基因體與 BLAST 搜尋 | 原始高通量定序儀（Illumina） | 完整註解的基因 | 基因體特徵註解 |
| 檔案大小（人類基因體） | 視序列長度與格式而定 | 約 100+ GB（包含品質） | 多 GB 豐富文字 | 約 50 MB |
常見損壞模式與十六進位修復指南
生物資訊工具回報「Invalid sequence character at line X」（第 X 行出現無效的序列字元）。
根本原因: 序列行內包含空白字元、數字或非 IUPAC 字元。
修復: 使用 File2File.app 生物資訊工具篩選並清理序列字元。
安全性分析與解析器攻擊向量
基因體工具會解析大型的多 GB FASTA 檔案，在對序列座標進行索引時可能會發生整數溢位。
已知攻擊向量
- 32 位元序列索引器（FAI）中的整數溢位超過 2^31 個鹼基對。
- 讀取過長的序列識別碼標頭時發生緩衝區溢位。
- 透過異常的比對查詢發動阻斷服務攻擊。
防禦最佳實務: 使用 64 位元座標型別並強制執行最大標頭長度驗證。
歷史起源與里程碑
2003人類基因體計畫完成其初步定序目標；序列資料以多種格式分享。
1990BLAST（基本區域比對搜尋工具）採用 FASTA 作為其標準輸入格式。
1985William Pearson 與 David Lipman 推出搭配 FASTP 序列比對軟體的 FASTA。
主要優勢與優點
- FASTA 廣泛用於生物序列，但工具、資料庫和儀器支援會因工作流程而異。
- 極度簡單：第 1 行以 '>' 開頭，後接 ID，接著是純文字遺傳字母。
- 多序列容量：單一檔案可以包含數千個個別基因或完整的病毒基因體。
技術限制與缺點
- 不包含定序品質分數（與儲存每個鹼基 Phred 信賴分數的 FASTQ 不同）。
- 初始識別碼之後的標頭行沒有標準化的中繼資料語法。
- 對於沒有 Gzip 或專用基因體壓縮的全基因體資料集，儲存空間佔用極大。
有趣的技術冷知識
- 人類基因體序列可以以 FASTA 文字表示。其檔案大小取決於序列長度、斷行、標頭以及是否經過壓縮。
- FASTA 檔案所儲存的 DNA 四個字母分別為 A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鳥嘌呤）和 T（胸腺嘧啶）。
- 當 COVID-19 冠狀病毒基因體在 2020 年 1 月首次完成定序時，科學家們以一個包含 30,000 個字母的 FASTA 檔案將其分享至全球。
常見技術問題
什麼是 FASTA 檔案？
FASTA 檔案是生物學中用來儲存 DNA、RNA 或蛋白質序列的純文字檔案，採用單字母縮寫。
FASTA 與 FASTQ 有什麼不同？
FASTA 僅儲存基因序列字母，而 FASTQ 同時儲存字母以及每個鹼基的定序準確度品質分數。
如何檢視 FASTA 檔案？
您可以在任何文字編輯器中開啟 FASTA 檔案，在 Jalview 或 UGENE 等生物資訊軟體中檢視，或者使用 File2File.app 進行轉換。