參考基因組表示的是一種座標系統，比如說某乙個物種基因組大小為100bp，那麼他參考基因組就可以表示為[1,100], 之後就可以用任意[x,y]表示這條參考基因組上的位置，這就是一種範圍資訊，x-y這段區域可能是外顯子，也可能是內含子，可能是編碼區，也可能是基因間區，也有可能是乙個測序結果。
因此range資料是生信資料比較常見的存放形式，比如說bed/bam/bcf/和gff/bff/sam/vcf/，前者以0為始，後者以1為始。
為了操作這種range資料，bioconductor在r語言中定義了兩個重要的物件，irange和genomicranges，後者僅存放'start','end','width'是後者的基礎。後者才能真正存放基因組range資料。
這一篇不介紹如何在r語言操作range資料，而是介紹bedtools這款號稱基因組range資料分析的瑞士軍當，當時的口號是一款取代10個生信分析師的工具。
bedtools能夠對基因組range資料進行交，並，補，計數等簡單操作，也能和unix命令列結合起來完成更加複雜的任務。
在正式介紹bedtools之前，需要先介紹一下bed格式。根據uscsc基因組瀏覽器的描述，bed格式能夠非常簡潔的表示基因組特徵和注釋，儘管bed格式描述中定義了12列，但是僅僅只有3列必須，因此bed格式按照列數繼續細分為bed3,bed4,bed5,bed6,bed12。
bed12定義的12列分別為：chrom, start, end, name(bed代表的特徵名),score(範圍為0~1000，可以是pvalue, 或者是字串,如"up"), strand(正負鏈), thickstart, thickednd(額外著色位置, 比如說表示外顯子), itemrgb(rgb顏色,如255,0,0), blockcount(區塊數量, 如外顯子), blocksizes(由逗號隔開的區塊大小), blockstarts(由逗號隔開的區塊起始位點)。
知道了bed12後，就可以對bed的細分格式進行舉例說明
bed12效果
除了官方的bed定義外，bedtools定義了bedpe用來表示基因組不連續的特徵，比如說結構變異或者雙端測序的reads。在定義中10列是必須的，為chrom11, start1, end1, chrom2, start2, end2, name, score, strand1, strand2。 這之後可以增加任意多的其他列。
其他bedtools支援的格式說明：
bedtools的功能非常強大，試**決你所遇到的所有和基因組位置運算的問題以及周邊問題：基因組運算，多檔案比較， pe資料操作，格式轉換， fasta資料操作， bam工具， 統計學相關工具，其他小工具
其中最重要的選項是--help，乙個強大的工具提供了許多引數，需要勤讀幫助文件。bedtools的官方文件寫的非常優秀，絕大部分工具都以**的方式形象的說明了每個引數的可能效果。因此我寫這篇文章的目的就是讓迫使自己去熟悉所有的工具而已。
所謂的基因組運算，就是看看看自己手頭拿到的區域和你感興趣的區域的關係如何。bedtools提供了如下工具做一系列你想到或者你想不到的事情。
集合運算：
區間統計：
區間工具：
bedtools的核心工具就是上面幾個，剩下的都算是小輪子，解決了你手上輪子不夠多的煩惱。
fasta相關：
bam格式相關：
pe檔案操作：
統計學工具：主要是用以不同的統計學方法來衡量兩個區間的相似度，有三種： jaccard, reldist, fisher
除了以上，還有一些更加有趣的小工具，比如說i**可以建立i**自動截圖的執行指令碼，links可以構建能在ucsc基因組上開啟的鏈結等。
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