拆峰赶尾人 AB1 拆重叠峰工具使用说明书

Sanger 测序遇到模板不纯、存在插入/缺失或引物区干扰时，峰图上会出现重叠峰（套峰）：同一位置混着两种荧光信号，机器给出的碱基往往是信号最强的一位，并不能反映真实的碱基排列。本页把 AB1 的四通道荧光曲线做高斯拟合，再用自研算法拆分混合的碱基链，使之达到可用状态。

对应页面：/ab1_analysis（工具页左上角「? 功能说明书」即本页） · 纯浏览器本地计算（序列不上传服务器）

1这个页面解决什么问题

• 重叠峰：一段序列里同一个峰位混有两个碱基的荧光信号，机器 basecall 容易出现 N、无法反映碱基的真实排列顺序。
• 本页的做法：不依赖机器给的碱基判定，直接对四通道曲线做高斯拟合找出每个峰， 再用动态规划把「链 1」与「链 2」对齐，输出两条链各自的碱基序列，以及每一处不一致的位置。
• 典型用法：拆出的链 1 / 链 2 分别复制 → 确认拆分效果 → 去 BLAST

2界面元素一览

加载文件后，页面自上而下依次是：

3快速上手

1. 1加载 AB1：点「+ 加载 AB1 文件」选择一个有大量重峰的.ab1测序文件。页面自动完成解析 → 渲染完整峰图 → 拆峰。
2. 2看拆峰结果：重叠区会被拆成上下两行（链 1 / 链 2）。绿线表示两条链在该位一致，红线表示不一致或存在插入/缺失。
3. 3复制去 BLAST：点峰图左侧的「复制链1 / 复制链2」胶囊按钮，在弹出的窗口里确认起始/结束位， 直接复制到剪贴板，或点「去 blast」新开标签页送 BLAST。
4. 4需要更灵敏/更保守时调参：打开「参数设置」调整阈值后点「确定」，页面会用新参数重算当前序列。
5. 5结果不满意就手工修正：点底部按钮组进入编辑态，直接改识别峰结果或拆分出的碱基， 改完点「完成并重跑」/「完成修改」（见第 6 节）。

4看懂「完整峰图」

这是 AB1 原始数据的直接可视化，不参与拆峰计算，用来判断数据本身的质量：

• 1四通道荧光曲线：G 黑、A 绿、T 红、C 蓝。纵轴为荧光强度，量程按四通道全局最大值动态缩放，保证所有峰顶都入画。
• 2每 10 碱基竖线 + 顶部序号：与 IQ-TREE / 建树页同样的展示逻辑，方便定位与报数。
• 3底部碱基行：按 AB1 自带峰位（PLOC）放置的原始碱基，字符颜色对应通道色，整行可连续复制（不逐字符换行）。

（峰图最左端固定有一个「复制序列」胶囊按钮；本图截取的是序列中段，未包含行首，按钮功能见第 7 节。）

5看懂「拆峰结果」

这一张图是拆峰的产出。它在完整峰图的基础上增加了三部分信息：

• 1拟合峰顶圆点：对四通道曲线做高斯拟合（三点法 + 求根 + 递归剥离）后定出的峰位， 圆点颜色即该峰的碱基类型（通道色）。
• 2识别峰结果（斜排）：每个位置识别出的候选碱基集合。整行按 60° 斜排、右侧下垂， 相邻位置的标签因此不会互相遮挡。写法有两种：本位只有一种碱基时写成 [A,A]； 两种以上时按去重后的列表写（如 [C,G]，主峰 C 之外还有一个备选峰 G，典型的重峰信号）。 灰色 - 表示主链未覆盖该位。 碱基字符用该碱基的通道色（G 黑 / A 绿 / T 红 / C 蓝），方括号与逗号保持灰色。
• 3链 1 / 链 2 两行：重叠区被拆成上下两行，各自是独立的一条候选序列；碱基字符用通道色显示，缺失位画灰色 -。
• 4一致性连线：把链 1 的每一位与链 2 的对应位（按错位量对齐）连起来 —— 绿线 = 两条链在该位一致，红线 = 不一致， 插入位不画连线、改在链 1 碱基下方画一段红色横线。

（两链行首固定有「复制链1」「复制链2」胶囊按钮；本图截取的是序列中段，未包含行首，按钮功能见第 7 节。）

6手工修正结果

算法给的是候选结果，遇到明显的误判时可以直接在图上改。修改入口是页面底部的按钮组： 三个入口互斥（同一时间只能开一个），进入后按钮文字变成「✓ 完成…」，并且被编辑的那部分底色转为淡蓝色， 表示「现在这里可以点」。

① 修改识峰结果

1. 1点底部 ✎ 修改识峰结果：按钮变为 ✓ 完成并重跑， 识别峰结果整行底色转淡蓝；此时「修改拆峰结果」按钮暂时变灰，避免两套编辑同时开着。
2. 2点任意一条识别峰结果（如 [T,G,A]）弹出修改框：每一行是一个碱基， 可在下拉里换成 G / A / T / C；点「删除」去掉这一行，点「增加碱基」再加一行。
3. 3点「确定」，图上该位置的标签立刻按你的修改更新（不必等重跑）。
4. 4点 ✓ 完成并重跑：页面用你改过的识别峰结果重新拆一次峰。

• 同一位置不会出现重复碱基：已被别的行占用的碱基在下拉里是灰的、选不了；「增加碱基」加出的也是最前面还没用过的那个。
• 不允许把一个位置改成 0 个碱基：只剩 1 个时「删除」按钮自动禁用。
• 改过就留痕：改过的识别峰结果位置会垫一块淡橙底纹；即使再改回原样，底纹也不还原，方便回头复查哪些位是手工定的。
• 重算时以你改的为准：点「完成并重跑」、或在参数设置里点「确定」，这些位置一律按你的结果算，不会被算法覆盖回去。
• 修改框里的碱基列表：下拉里的 G / A / T / C 直接用各碱基的通道色显示，不再另加一行颜色文字说明。
• 图上标签怎么写：本位只有一种碱基 → 写成 [A,A]；有两种以上 → 按去重后的列表写 （如 [C,G]，不是 [C,C,G]）。修改框里一律去重 —— 同一个碱基只占一行，省得两行一模一样看混。
• 修改框里的「算法给出 [...]」按当前参数取值：它是这一步重算后、算法本身给出的原样结果， 不含任何人工修改。所以在参数设置里改过参数再打开修改框，这里显示的就是新参数下的结果， 不会还停在你上一轮改的值上。
• 改参数后编辑态自动退出：参数一变就要重算，重算会换掉整版结果 —— 此时若还停在编辑态， 按钮上那句「✓ 完成…」所对应的结果已经不存在了。所以点「确定」重算后，按钮会自动复原为「✎ …」。

② 修改拆峰结果

1. 1点底部 ✎ 修改拆峰结果：按钮变为 ✓ 完成修改，链 1 / 链 2 两行底色转淡蓝。
2. 2点链上的任意碱基弹出修改框，选 G / A / T / C 换成别的碱基。
3. 3点 ✓ 完成修改 退出编辑态。

• 换字符同时换颜色：碱基按新碱基的通道色重画，被改过的碱基垫上淡橙底纹。
• 连线颜色跟着重算：与该位相关的连线按「两链显示出来的字符是否相同」重新上色（绿 = 一致、红 = 不同）。
• 结果会同步到复制链：点「复制链1 / 复制链2」拿到的就是改过之后的序列。
• 改完给一条对照统计：退出编辑态后，拆峰结果标题右侧追加一条绿色文字 修改后两链一致 xx 位、不同 x 位；双链匹配度 xx%，用来对照修改后两条链的吻合程度。
• 注意：整幅重算（在参数设置里点「确定」、或点「完成并重跑」）会把图重新画一遍， 拆峰链上的人工修改与那条绿色统计会一并清空；识峰结果的修改则会保留、并继续参与重算。

③ 仅查看峰图：修改碱基

勾了「仅查看峰图」时页面没有拆峰结果，底部只有一个按钮 ✎ 修改碱基，用法与「修改拆峰结果」相同， 只是改的对象换成完整峰图底部那一行原序列碱基：点碱基 → 弹出修改框 → 选新碱基；改过的碱基同样垫底纹、按通道色重画， 并同步写回「复制序列」复制到的内容。

7参数设置

点「参数设置」打开面板。所有参数都在本次页面会话内生效，并保存到本机（localStorage），刷新页面仍然保留； 点「确定」后立即按新参数重算当前序列，点「取消」不生效。点「恢复默认」还原出厂值。

下面两张示意图标出各参数作用在峰图的哪个位置。

• 1主峰：本位振幅最大的峰（图中 C 通道，归一到 200），它的通道就是该位的主选碱基。
• 2备选峰：落在主峰 ±FIND_RANGE（±4 格）内、且峰高 > 主峰 × POSS 的峰。 图中 G 峰 134 > 200 × 0.1 = 20 → 这一位记作 [C,G]。
• 3峰高不足的峰：峰高 ≤ 主峰 × POSS（图中 T 峰 14，在同一条 POSS 线下方）→ 不作为备选碱基。
• 4相邻碱基的峰：距本位约 STEP（12 格）的另一个峰（图中 A 通道，即前一位碱基）。 它落在 ±FIND_RANGE 之外，不参与本位的备选判定 —— 这也是补峰只在很窄范围内搜索的原因。
• 5H（拟合最小峰高）：峰高必须 > 此线才会被拟合为一个峰，进入峰表；低于此线的信号不参与拟合。

• 1链 1 行：DP 回溯得到的主链，位置正常排布。
• 2链 2 行：另一条候选链；出现重叠峰时它与链 1 错位，同一位碱基会落在左边的格子上。
• 3错开量：回溯时链 2 最多落后 Trace_Back_Base − 1 = 3 位（图中两条竖虚线之间即 3 格）。 链 1 前 3 位、链 2 末 3 位没有对应碱基，不画连线。
• 4两行之间的连线：链 1 第 i 位连到链 2 第 i − jump 位，所以一律朝左下倾斜； 绿 = 两位碱基相同，红 = 不同（图中链 1 的 C 对到链 2 的 T）。 错开量超过 3 位的路径不参与打分，因此被淘汰。

8复制、下载与去 BLAST

峰图行首的胶囊按钮（复制序列 / 复制链1 / 复制链2）左键点击后会弹出「复制区间 / 下载区间 / 去 blast」窗口：

• 默认区间：
  • 原序列：默认全选整条链。
  • 链 1 / 链 2：默认给出自动定位的可靠区——先强制去掉前后各 10 位， 再以「链 1 该位 == 链 2 对应位」为「好位」做滑窗评分（窗口 20、阈值 9、最短 20 位，与本站 BLAST 页的 AB1 可用区段算法同款）， 取最长的最优段。这样复制出来的区间尽量避开头尾的低质量区与重峰分歧区。
• 手动调整：起始位 / 结束位均为 1 基、含端点；输入框上下箭头每点一次 ±10 位；输入时会做边界钳制（起始位不能超过「结束位 − 10」）。 调整的同时，对应峰图行上的碱基会画出红框并滚动定位，方便目视核对。
• 复制区间：把该区间的子串复制到剪贴板，底部浮出提示。
• 下载区间：把该区间存成文件（详见下方）。
• 去 blast：新标签页打开本站 BLAST 页，自动携带完整链 + from + to + 文件名（文件名预填到 BLAST 的 Job Title）， 不用手工复制粘贴。
• 按 Esc 或点击遮罩可关闭窗口（红框一并消失）；下载窗开着时按 Esc 先关下载窗，再按一次才关本窗。

下载区间

在窗口里点 下载区间 会再弹出一个下载设置框，把当前选中的区间存成文件：

下载完成后下载设置框自动关闭，原来的「复制区间 / 下载区间 / 去 blast」窗口仍然开着，可以继续复制或再去 BLAST。

9运行机制与常见问题

运行机制

• 纯前端计算：AB1 文件在浏览器里解析、拟合、拆分，不会上传到服务器，原始测序数据不出本机。
• 自动流水线：加载文件 → 解析并渲染完整峰图 → 让出主线程（约 30ms）后再执行拆峰计算 → 渲染拆峰结果。 计算期间页面会短暂无响应，属正常现象。
• 参数与重算：只改「H」不会重新做高斯拟合（峰表被缓存复用），只重建序列与拆分结果，所以重算很快； 改动其他参数会走完整流程。
• 手工修正的作用范围：识峰结果的修改（第 6 节 ①）会一直被沿用，并在每次重算时覆盖算法结果； 拆峰链碱基的修改（第 6 节 ②）与那条绿色对照统计，会在任何一次整幅重算后被清空 —— 因为整张图被重新画过了。

常见问题