宏基因组分析概述

2020-03-01 本文已影响0人小王的学习杂记

测序数据预处理——质控：Trimmomatic

测序数据预处理——质控统计：FastQC

序列组装与基因预测——拼接：MEGAHIT

序列组装与基因预测——ORF预测：Prodigal

拼接和装箱binning——组装拼接：Megahit；组装评估quast；；基因注释：prokka；构建非冗余基因集：CD-HIT；基因组可视化（Circos，Vizbin）；宏基因组中鉴定单菌（分箱bin）：MetaWRAP；bin结果评估及可视化：CheckM，VizBin

基因集构建与丰度计算——全部基因聚类：Linclust，identity=0.9

基因集构建与丰度计算——基因丰度统计：bbmap

基因集构建与丰度计算——于基因丰度的样品间相关性分析（计算两两样品间全部基因丰度的spearman相关性）

物种与功能注释——注释软件：NR库、MEGAN、MetaPhlAn2物种组成、HUMAnN2功能组成

物种与功能注释——展示物种丰度：Krona，Graphlan、Kraken、Kraken2

物种与功能注释——注释数据库：代谢通路KEGG，同源基因簇eggNOG注释，COG

物种与功能注释——不常用注释：CAZy注释；ARDB-BacMet抗生素抗性基因注释；VFDB致病菌毒力因子注释；PHI病原与宿主互作注释；TCDB转运蛋白分类注释；Pfam注释

物种与功能组成分析——物种-功能拼接柱状图、物种-功能Veen图、物种-功能丰度聚类Heatmap图、物种-功能Bubble图、Ternary三元相图

样本间比较分析——样本间相关性分析：spearman相关系数；UPGMA聚类分析：基于Bray-Curtis距离矩阵；PCA，PCoA，NMDA，NDS

组间差异显著性分析——adonis；anosim；mrpp

组间差异物种或功能鉴定——Wilcoxon；T检验；多组间LEFSe；STAMP

环境因子关联分析——物种-环境因子spearman相关性；功能-环境因子spearman相关性；heatmap、CCA、RDA、VPA

网络分析——igraph、WGCNA、Cytoscape、Gephi

多基因连接数构建——RaxML、fasttree、iTOL

在线流程——MEGAN、MG-RAST、EBI-metagenome

1. [endif]物种组成（包括宿主、细菌、真菌、病毒、原声动物等）

2. [endif]功能基因组成–潜在的功能

3. [endif]组间物种和功能差异分组有关的物种分类（种／属／科）和功能（通路／模块／同源簇／基因）

4. [endif]未知菌种基因组拼接【【【无参特有】】】

有参流程：质控–物种组成和功能组成分析–差异分析及可视化

无参流程：质控–物种分类–序列拼接–基因注释–去冗余–基因定量–功能注释–差异分析及可视化（获得未被注释的物种和基因表达；通过binning挖掘新物种的基因组）

参考：

4篇宏基因组分析文章https://mp.weixin.qq.com/s/sRHgsTYArL7f3h3PoECG-g