macでインフォマティクス

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NGS関連のインフォマティクス情報についてまとめています。

bacteria

NGSデータからAMRのgenotypeを調べるARIBA

Antimicrobial resistance(AMR)(薬剤耐性。抗生物質耐性(AR or ABR)はAMRのサブクラス)は、ヒトの健康に対する主要な脅威の1つとなっており、世界中で年間700,000人の直接的な死因と推定されている[論文より ref.1]。この脅威に対処しなければ、この数…

ゲノム配列やcontig配列からAMR遺伝子を検出する staramr

staramrはcontigやゲノムなどのDNA配列からAMR(Antimicrobial Resistance )原因(または関連)遺伝子を検出してくれるツール。ResFinderデータベースやPointFinderデータベースを検索対象にしている。 インストール mac os 10.13、Anaconda 3.4.0環境でテ…

Serotypeを予測するSerotypeFinder

大腸菌(Escherichia coli)は通常無害な共生菌であるが、特定の病原性メカニズムによってヒトおよび/または動物に病気を引き起こす能力を発達させた種もある。場合によっては、感染は致死的であり得る(論文より ref.1)。Serotyping( wiki)(以後、血清…

抗生物質耐性遺伝子や病原性遺伝子を素早く検索できる ABRicate

ABRicateはTorsten SeemannさんがGithubに公開されている抗生物質耐性遺伝子や病原性遺伝子、腸内細菌科プラスミドの検索ツール。webツールは混雑していると実行するまで何時間も待たされることがあるが、本ツールはコマンドラインで実行し、素早く結果を得…

スタンドアロンのGUI環境で動作する抗生物質耐性遺伝子検索ツール SSTAR

Antimicrobial resistance(AR)は、近年急速に増加する現象であり、世界的な公衆衛生上の重大な脅威である(論文より ref.1,2)。 EnterobacteriaceaeやPseudomonasのような新興のカルバペネム系抗生物質耐性バクテリアは、多くの治療法を無効にしているた…

点変異も考慮して抗生物質耐性遺伝子を検出する PointFinder

バクテリア間の遺伝子の水平伝播は、しばしば後天性抗菌剤耐性のメディエーターになると考えられている。しかし、抵抗性を付与するもう一つの重要な方法は突然変異抵抗性である。WGSは、水平伝播で獲得された耐性検出のための細菌分離株の表現型感受性試験に…

抗生物質耐性遺伝子を検出する KmerResistance

抗生物質は、ヒトおよび家畜の両方で世界中で広く使用されており、疾患の治療または急速な成長を保証している。長年にわたり、これは抗生物質耐性菌の出現、選抜および普及のための好ましい条件を作り出してきた(ref.1)。 バクテリアの耐性プロファイルを…

SPAdesのアセンブリを改善する Shovill

SPAdesゲノムアセンブラは、バクテリアや他の真核微生物(主に1倍体)のIlluminaホールゲノムシーケンシング(WGS)データのデファクトスタンダードのアセンブラとなっている。 SPAdesはVelvetのような以前のアセンブラーよりも大幅に改善されているが、実行…

SPAdesアセンブラ

ref.1 人体から海洋までほとんどの環境のバクテリアは研究所でクローン化できないため、既存のNGS(Next Generation Sequencing)技術を使用してシーケンスを決定することはできない。これは、Human Microbiome Project(HMP)(論文より Gill et al、2006)…

バクテリアのRNA seq定量ツール EDGE-pro

バクテリアゲノム中の遺伝子の発現を測定することは、感染の治療法の開発から合成ゲノムの作成まで、非常に幅広い用途を有する。バクテリアにおける遺伝子発現研究は、代謝経路を研究し、変異株の特性を同定し、他の点ではそれらのゲノムにおける分子過程を…

関心のあるバクテリアゲノムのシグネチャを迅速に検出する Neptune

安価かつ迅速に大量のシーケンスを生成する能力は、生物、特にバクテリアのような比較的小さなゲノムを有する生物全体のゲノムを研究する能力を可能にした。計算生物学者は、歴史的に、少数のバクテリアゲノムを比較し、ヌクレオチド、遺伝子およびゲノムス…

メタゲノムを分類し、結果を可視化する Taxonomer

微生物集団のゲノム解析であるMetagenomicsは、環境と人体の微生物群集のプロファイリングを、これまでにない深みと幅で可能にする。その急速に拡大している用途は、自然環境や人工環境における微生物多様性の理解に革命をもたらしており、微生物の地域プロ…

バクテリアゲノムを各featureとともに描画するwebツール CiVi

環状ゲノム表現は、ゲノム全体のデータを包括的に検査する優れた方法を提供する。 CGView(論文より Stothard and Wishart、2005)、GenomeVx(Conant and Wolfe、2008)、GeneWiz(Hallin et al、2009)およびDNAPlotter(Carver et al、2009)を含む環状視…

k-merを使いアライメントフリーでバリアントをコールする kestrel

アライメントツールはエラーやバラツキを処理するように設計されているが、リファレンスとは大幅に異なるシーケンスリードを確実に正しい場所に割り当てることはできない。アラインメントの信頼性が低いと、バリアントコールの信頼性が低くなり、真のバリア…

メタゲノムのtaxonomyアノテーションを行い定量する MGmapper

迅速で効率的なDNAシーケンシング技術の進歩により、堆積物[論文より ref.1] [ref.2]、水[ref.3]、氷[ref.4]、ヒトなど様々な環境から微生物群集を研究することが可能になった[ ref.6]。既知のDNA配列決定プラットフォームの中で、イルミナHiSeqおよびMiSeq…

NGSデータから素早くバクテリアの分析を行う MICRA

ハイスループットシーケンシング(HTS)技術は多くの微生物学的問題に対処するための費用対効果の高い便利なアプローチとして浮上し、この分野を大きく変えている。完全なゲノム情報にアクセスすることは、微生物学における基礎研究に革命をもたらし、例えば…

抗生物質耐性遺伝子のde brujin graphを出力する metacherchant

抗生物質に対する微生物の抵抗性(抗生物質耐性、AR)の広がりは、世界的な医療問題である。多剤耐性の病原性微生物は特に危険性が高い。 AMR(O'Neill、2016)の報告書によれば、AR関連死亡者の負担は、2050年までに年間1000万人、世界的な経済的負担は100…

Genomic islandsを検出し視覚化する IslandViewer

ゲノムアイランド(GIs)は、一般に、バクテリアゲノムまたはアーキアゲノムにおける水平伝達が起源の遺伝子のクラスターとして定義される(wiki)。GIはゲノム進化の主要な推進因子であり、ニッチ(論文より ref.1,2)内のバクテリアおよびアーキアの適応度…

バクテリアのレプリコン情報によってcontigの並びを予測する eRParranger

微生物学では、全ゲノムシーケンシングはもはやユニークなタイプの解析ではなく、現在は個々の研究研究の中で行われている[論文より ref.1,2]。この最近の変化は、大量のデータを効率的に処理するためのバイオインフォマティクスソフトウェアの改善とともに…

   ペアエンドRNAシーケンスを使いアセンブルを改善する P_RNA_scaffolder

ゲノムシークエンシングプロジェクトでは、遺伝子の同定は機能的研究と比較分析の基本である。メイトペアライブラリーおよびロングリードは高品質のアセンブリの生成を容易にするが、すべての遺伝子の完全な構造を回復することは困難であり、解決にはnovelな…

似たゲノムと比較してアセンブリのFinishingをサポートするwebツール CONTIGuator2

NGS解析技術の発展により特にバクテリアのゲノム解析が容易になり、関連するゲノムの数も劇的に増加した。しかしゲノムのアセンブリは簡単に自動化することはできない。 事実、ドラフトのギャップを埋めるために、一連のPCRを設計しなければならない。 この…

バクテリアゲノムアノテーションツール間の注釈を自動比較する BEACON

ゲノムアノテーションは、ゲノム配列中の異なるセグメントの機能を同定して示すために使用され[ 論文より ref.1 ]、多くの下流ゲノム解析の基礎となっている。 真核生物[ref. 2 ]および原核生物[ref. 3 ]のためのいくつかのアノテーション手法(AM)が開発さ…

高カバレッジな細菌ゲノムのdenovoゲノムアセンブリツール HGA

デノボゲノムアセンブリにはgreedy strategy、string overlap graph、そしてde Bruijn graphの3つの主なアプローチがある。greedy strategyは、シードリードを選択し、最大のオーバーラップが可能になるまで貪欲に拡張していくことによって機能する。このア…

バクテリアをstrainレベルで検出する StrainSeeker

病原性細菌の検出には、細菌病原体を迅速に同定する必要がある。このために、通常、病原体は単離され、PCRや全ゲノム配列が行われる。分子タイピングの主な目標の1つは、病原体をクローン群に分類することである。なぜなら、同じ種の系統は宿主に対して大き…

バクテリアのRNA seq自動解析パイプライン SPARTA

RNA seq実験の分析フローには多くの工程が含まれる(クオリティチェック、マッピング、定量、統計を使った発現変動遺伝子の検出)。これら RNA-seq分析ワークフローには多数のツールが発表されているが、各ステップで選択できるツールが多数あるため、適した…

GC-skewと複数アセンブルデータを使ってバクテリアのゲノムアセンブリを改善するGUIツール GFinisher

GFinisherはゲノムのアセンブルで得たコンティグを、似たゲノムの情報と他のアセンブルツールのコンティグ情報を使い、contiguityを改善するツール。始めに似たゲノムにコンティグを貼り付け、他のコンティグ情報も使いターゲットのコンティグを並べ替える。…

TE及び単純反復をDe novoで検出する Red

RedはTE及び単純反復の検出ツール。機械学習を通して訓練された。バクテリアゲノムでのテストでは既存のツールより高速に動作し(バクテリアなら10秒程度)、中程度の偽陽性率であった。よく知られている既存のリピート検出ツールと異なり、ほかのアライメン…

バクテリアの保存されたgene clusterを探し、結果をビジュアル表示する Gecko3

Gecko3は複数ゲノムを比較して、保存された遺伝子クラスターを検出する方法論。ユーザーが指定した特定の遺伝子群について関連のある遺伝子や遺伝子クラスターを検索することができるSTRINGなどのデータベースと異なり、Gecko3は調べたい生物群の全遺伝子を…

Mugsyでゲノムのマルチプルアライメントを行う

Mugsyはnucmerを内部で動かし、all against allのペアワイズアライメントを行い、ゲノムサイズのマルチプルアライメントを可能にする方法論。論文では31のバクテリアゲノムを2時間以内に解析できたと記載されている。 公式サイト http://mugsy.sourceforge.…

近縁な何百~何千のバクテリアの系統解析を行うGubbins

GubbinsはpyhtonとCで実装されたごくごく近縁なバクテリアの系統解析やSNV検出を行う方法論。 インストール Github https://github.com/sanger-pathogens/gubbins brewで導入できる。 brew install gubbins ラン ランにはマルチプルアライメント実行済みのフ…