Coordenadas Genómicas
Cuándo usarlo
En cualquier momento en que una coordenada cruce un límite: entre dos formatos de archivo, entre dos herramientas, entre dos ensamblados o entre el genoma y un transcripto.
La regla
Una coordenada son tres hechos, no uno: el número, la convención en que está escrita y el ensamblado contra el que se midió. Lleva los tres o el número no es interpretable.
Los errores de coordenadas son la clase de error más silenciosa en genómica. Un archivo BED con un error de uno en uno se analiza, ordena e intersecta sin quejarse. Un VCF de GRCh37 unido contra una anotación de GRCh38 devuelve filas. Un indel desplazado a la derecha simplemente no coincide con su entrada en ClinVar, y el resultado es una variante reportada como nueva. Nada genera un error; la respuesta simplemente es incorrecta, y lo es en una dirección que parece plausible.
Por lo tanto: convierte con la tabla, no de memoria, y verifica contra la referencia siempre que haya una referencia disponible.
Las dos conversiones
1-based inclusive -> 0-based half-open : start - 1, end
0-based half-open -> 1-based inclusive : start + 1, end
La coordenada final nunca cambia. Si una conversión cambió ambos números, es incorrecta.
Qué formato es cuál
| 0-based, half-open | 1-based, inclusive |
|---|---|
| BED, bedGraph, bigWig, narrowPeak | GFF3, GTF, VCF |
| BAM/CRAM (POS binario) | SAM (POS texto) |
| PSL, genePred, refFlat | WIG, interval_list de Picard |
| MAF (alineamiento múltiple de UCSC) | MAF (anotación de mutaciones de TCGA) |
| PyRanges, pybedtools | GRanges/IRanges, cadenas de región de samtools & UCSC & Ensembl |
Ambos formatos "MAF" existen, significan cosas diferentes y no coinciden. UCSC sirve archivos 0-based a través de una caja de navegador 1-based. references/format-conventions.md tiene la tabla completa con detalle por formato.
cd skills/genomic-coordinates/scripts
python3 convert_coords.py --list # la tabla
python3 convert_coords.py --from bed --to gff chr1 999 1000
python3 convert_coords.py --from ucsc --to bed "chr7:5,530,601-5,530,625"
python3 convert_coords.py --from granges --to pyranges --input regions.tsv
contig input output length status detail
chr7 chr7:5530601-5530625 5530600-5530625 25 ok
Las características BED de longitud cero (chromStart == chromEnd, un punto de inserción legal) se reportan como unrepresentable en lugar de convertirse a end = start - 1. El código de salida es 1 cuando algún intervalo es degenerado o inválido.
Las variantes no son intervalos
Un POS de VCF para un indel es la base ancla — la base antes del evento, sin cambios. Además, el mismo cambio puede escribirse de muchas formas:
chr1:7:CAC:C, chr1:3:CAC:C y chr1:2:GCA:G son una única deleción. Unir, deduplicar o buscar variantes antes de normalizar pierde coincidencias reales en silencio, y las pierde preferentemente en repeticiones, donde se concentran los indels.
Normaliza — recorta a parsimonia, luego alinea a la izquierda contra la referencia — antes de cualquier comparación:
python3 normalize_variant.py --fasta ref.fa chr1 7 CAC C
python3 normalize_variant.py --fasta ref.fa --split --input cohort.vcf
python3 normalize_variant.py --fasta ref.fa --compare chr1:7:CAC:C chr1:2:GCA:G
input normalized type pos_shift ref_check changed
chr1:7:CAC:C chr1:2:GCA:G deleción 5 ok sí
Primero se verifica que cada REF del registro coincida con la FASTA. Un MISMATCH significa que las variantes y la referencia son de ensamblados diferentes — detente y ejecuta check_contigs.py en lugar de ajustar coordenadas. Los registros multi-alélicos deben dividirse con --split antes de normalizar, nunca después.
HGVS desplaza los indels en la dirección opuesta, hacia el extremo 3' a lo largo del transcripto. Para un gen en la cadena negativa, esto es la dirección genómica opuesta a la alineación izquierda de VCF. Detalles y el procedimiento completo: references/variant-representation.md.
Verifica el ensamblado antes de confiar en una unión
python3 check_contigs.py --identify unknown.fa.fai
python3 check_contigs.py variants.vcf annotation.gtf --genome GRCh38.fa.fai
file kind contigs nomenclatura ensamblado detalle
ref.fa.fai tamaños 25 simple GRCh37 24/24 longitudes de cromosomas primarios coinciden;
chrM tiene 16569 pb, es decir, GRCh37/38 (MT rCRS)
El script lee .fai, .chrom.sizes, cabeceras VCF, cabeceras SAM, FASTA, BED y GTF/GFF, identifica el ensamblado a partir de las longitudes de los cromosomas primarios, y reporta cada razón por la que una unión entre dos archivos sería incorrecta: discrepancia de nomenclatura, conflicto de longitud, coordenadas más allá del final del contig, contigs presentes solo en un archivo. Código de salida 1 ante cualquier incompatibilidad.
GRCh37 y hg19 solo difieren en la mitocondria — 16.569 pb (rCRS) versus 16.571 pb. Las coordenadas nucleares son idénticas, por lo que un pipeline mixto funciona bien y solo los resultados de ADNmt son incorrectos. check_contigs.py reporta cuál encontró. Construcciones, esquemas de nomenclatura, contigs ALT y trampas de liftover: references/reference-builds.md.
Auditar un archivo contra su propio formato
python3 audit_intervals.py peaks.bed
python3 audit_intervals.py gencode.gtf --genome hg38.chrom.sizes
python3 audit_intervals.py cohort.vcf --genome GRCh38.fa.fai
Busca la evidencia que un error de coordenadas deja atrás:
| Hallazgo | Qué demuestra |
|---|---|
start_below_one en GFF/GTF | Datos 0-based en un archivo 1-based; todo está desplazado una base a la izquierda |
many_zero_length en BED | Características 1-based de una sola base escritas en un archivo 0-based |
past_contig_end | Ensamblado incorrecto, o un error de uno en uno en el borde del contig |
mixed_contig_naming | Cualquier unión coincidirá silenciosamente con un subconjunto |
first_block_offset | blockStarts de BED12 escritos como coordenadas absolutas |
not_parsimonious | Alelos no recortados; normaliza antes de unir |
bad_alt_allele | Notación - de Ensembl/VEP en un VCF, que no tiene base ancla |
Código de salida 1 ante cualquier hallazgo fatal, por lo que funciona como una compuerta de CI en un directorio de datos.
Posiciones de transcripto, CDS y proteína
c.742 y chr17:7,674,220 son ambas "posiciones", y ninguna se convierte en la otra mediante aritmética. Las coordenadas de transcripto cuentan bases empalmadas en orden de transcripción — coordenada genómica decreciente en la cadena negativa — y c.1 es la A del ATG iniciador, no el inicio del transcripto.
Las reglas que suelen recordarse mal: no existe c.0; las posiciones del UTR 5' son negativas y las del UTR 3' llevan un *; la fase GFF son las bases a eliminar para llegar al siguiente codón, no start % 3; y una descripción c. no tiene sentido sin un acceso de transcripto versionado, porque el mismo número de variante difiere en cada transcripto. references/transcript-coordinates.md tiene el procedimiento de conversión y los casos límite.
Realiza la conversión con una herramienta que contenga el modelo de transcripto — VEP, bcftools csq, Mutalyzer, el paquete hgvs — no a mano.
Reportar resultados
Indica el ensamblado junto a las coordenadas, cada vez. chr7:5,530,601-5,530,625 no es una ubicación; chr7:5,530,601-5,530,625 (GRCh38) sí lo es. Di en qué convención está una columna de coordenadas, en el encabezado de la columna o en la documentación del archivo. Cuando una conversión produjo un resultado, indica en qué dirección fue.
Referencias
references/format-conventions.md— la convención de cada formato, con detalle por formato, reglas de bloques BED12, sintaxis de cadenas de región y comportamiento de herramientas.references/variant-representation.md— convenciones de alelos VCF, el algoritmo de normalización, verificación de equivalencia, división multi-alélica y cómo HGDS discrepa de VCF.references/reference-builds.md— firmas de construcciones, GRCh37 vs hg19, contigs ALT, esquemas de nomenclatura y modos de fallo de liftover.references/transcript-coordinates.md— genómico ↔ transcripto ↔ CDS ↔ proteína, numeración HGVS, fase y elección de transcripto.
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Kassis, T., Agarwal, V., He, Y., Patel, D., & Brueckner, A. M. (2026). Scientific Agent Skills: A Library of Procedural Knowledge for Research Agents. arXiv:2609.00065. https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.00065
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