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。

metagenome

メタゲノムから抗生物質耐性情報を検出する NastyBugs

病原性細菌の薬剤耐性(Antimicrobial resistance: AMR)は、世界中の公衆衛生上の脅威となっている。最も重要なのは、近年数が増えている多剤耐性(MDR)菌である(論文より ref.1)。これらの病原体の周知の例には、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)…

メタゲノムデータの平均ゲノムサイズや総カバレッジを推定する MicrobeCensus

ショットガンメタゲノミクスは、人体や環境の微生物群集の機能的構成を特徴づけるためにますます使用されてきている[論文より ref.1-4]。これらの研究の共通の目標は、遺伝子ファミリー存在量を定量化し、環境、宿主の表現型、または実験条件の間で豊富さが…

既知Eukaryotic Virusesのアセンブリツール drVM

ウイルスは地球上で最も豊富な生物学的実体であり、動物、植物、細菌、真菌類を含むあらゆる細胞型の生活の中で発見されている。 4500種以上のウイルス種が発見されてきている(論文執筆時点)。それらの配列情報は研究者によって収集されている[論文より re…

メタゲノムのリアルタイム分類ツール LiveKraken

ゲノムシーケンシングデータのリアルタイム解析は、シーケンサがまだ稼動している間にデータを分析できるため、過去数年にわたって特に注目を集めている。しかし、Minionシーケンサーをベースにしたライブ解析アプローチの可能性は、これらのデバイスのスル…

メタゲノムのgene-targeted assembler: MegaGTA

次世代シーケンシングは、近年のメタゲノミクスの研究を大きく促進してきた。これらの研究は、しばしば何百万から数十億のリードをde novoでアセンブリし、コンティグにして遺伝子アノテーションすることを含む。これは、メタゲノムのアセンブリ効率を大幅に…

高速なメタゲノムのアセンブリツール MEGAHIT

次世代シーケンシング技術は、メタゲノミクスを研究し、ヒトの腸、動物の第一胃および土壌などの様々な微生物群を理解する新しい機会を提供してきた。リファレンスゲノムの欠如のため、メタゲノミクスデータのde novo assemblyは、メタゲノミクス分析のため…

メタゲノムデータをサブサンプリングして繰り返し アセンブリする Spherical

過去10年間、研究者らは、ハイスループットシーケンシングを利用して、世界中の多様な環境からの微生物群集の構造と機能を調べてきた[論文より ref.1、2、3]。これらの研究は、微生物の働きについてユニークで斬新な洞察を提供してきたが、入手可能なツール…

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…

メタゲノム分析ツール Pavian

メタゲノミクスシーケンスは、感染症における病原体の検出に革命を起こす可能性を秘めている。現在、ほとんどの感染症の診断は、時間がかかり労働集約的な伝統的な文化に基づく方法で行われ、オフターゲット病原体を逃す可能性がある。いくつかの最近の研究…

メタゲノムのtaxonomy プロファイリングを行う Centrifuge

アーキアやバクテリアなどの微生物は、土壌や海洋から温泉や深海に至るまで、事実上あらゆる場所で発見されている(Keller and Zengler 2004)。これらの微生物はまた、皮膚や腸管のような人体のさまざまなニッチを含む生きた生き物の上や中にも豊富に存在す…

メタゲノム分析サーバ CoMet

Metagenomicsは、人間の腸[論文より ref.1,2]、土壌[ref.3]および海水表面[ref.4]を含む様々な環境における微生物の動態の培養に依存しない研究を可能にした。メタボノミクスは、直接サンプリングと微生物の遺伝物質のハイスループットショットガンシーケン…

メタゲノムのリファレンスガイドアセンブリを行う MetaCompass

微生物は地球の生態系のほぼすべてにおいて重要な役割を果たしており、人間の健康[preprintより ref.1]、植物や動物全てに影響を及ぼす(一部略)。近年、メタゲノム研究は、 安価なハイスループットシーケンシング技術により急速に発展しており、たとえば、…

タンパク質を使って高感度にメタゲノムのtaxonomy profilingを行う kaiju

ランダムDNAショットガンシーケンシングを使用すると、実験室培養を必要とせずに環境サンプルから全ゲノムDNAを直接得ることができる。この「メタゲノミック」アプローチは、細菌や古細菌の共同体の生物多様性、遺伝子含量、代謝プロセスの特徴を明らかにす…

k-tuplesに基づきビニング結果を改善する d2SBin

メタゲノミクスシーケンシングは、微生物群集の深い洞察を提供する[論文より ref.1]。メタゲノミクスデータ内の分類学的構造を調べるための重要なステップは、アセンブリされたコンティグをビン(bins)と呼ばれる別個のクラスターに割り当てることである[re…

クラスタを自動で決めてビニングする BinSanity

微生物の生態学に関する研究は、微生物の単離と培養が困難であることによるボトルネックを経験することが普通である(論文より Staley&Konopka、1985)。実験室環境でほとんどの生物を培養することの困難さのために、代替方法を使ってコミュニティ構造およ…

メタゲノムアセンブリ結果を可視化してマニュアルビニングを助ける gbtools

ほとんどの環境微生物が難培養性であることを考えると、microbial ecologyの分野では、metagenomicsは全コミュニティの機能を調べる手段に由来していた(論文より Handelsman、2004; Kunin et al、2008; Teeling and Glockner、2012)。研究者は、微生物群全…

GCによって仕分けメタゲノムアセンブリを改善する GCSplit

メタゲノミクスは、土壌、海、さらには人体のような様々な環境でコミュニティとして共生するバクテリアの集合したDNAを決定することにある[論文より ref.1-3]。ある意味では、メタゲノミクスの分野は、科学者が特定のコミュニティに存在するすべての生物を調…

小メモリで高速にメタゲノムのtaxonomy profilingを行う metaOthello

Metagenomicsとは、興味ある環境から得られたゲノム研究であり、例えばヒトの体内(Huttenhower and Human Microbiome Project Consortium、2012)、海水(Venter et al。、2004)、酸性雨排水(Tyson et al 、2004)などが例として挙げられる。メタゲノミク…

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…

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…

メタゲノムデータ間の類似性を計算し可視化する metafast

最近、コンピュータ生命科学者たちは、利用可能なショットガンメタゲノミックデータセットの量が驚異的に増加するのを目の当たりにしている。データ分析の次元性を低下させるという課題は、メタゲノムの統計分析の第一の要求である。これには、分類学的およ…

   メタゲノムから特定の種のリードを得る MetaObtainer

微生物ゲノム研究は通常、実験的限界のために1つの細菌株に焦点を当てる。この種の方法は、少なくとも2つの欠点を有する:(1)微生物の99%以上が未知であり、栽培または単離することができない。 (2)生息地の微生物が互いとその宿主に対して様々な機能的…

メタゲノムデータを使ってシングルセルのエラー訂正を行う MeCorS

自然界に存在する大部分の微生物種は培養できないが、メタゲノミクスや最近のシングルセルシーケンス技術によりゲノムにアクセスできるようになってきた。シングルセルシーケンスとメタゲノムのショットガンシーケンスが同じ環境サンプルから生成され、方法…

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…

kallistoを動かしメタゲノムからウィルスゲノムを高速に検出・定量する FastViromeExplorer

伝統的なウイルス同定法は単離および培養に依存しており、時間がかかるだけでなく、多くのウイルスおよび宿主が培地で増えないため実行不可能なことも多い。 2004年に登場したNGSの技術により、ウイルスとその存在量を迅速に測定することが可能になった。ウ…

簡易なメタゲノムもシミュレートできるfastqのシミュレータ GemSIM

GemSIMは汎用フォーマットのSAMおよびFASTQ(IlluminaおよびRoche454を含む)と互換性のあるシングルエンドまたはペアエンドのリードを生成できるNGSのシミュレータ。ユーザーが比率を指定することで、簡単なメタゲノムのシミュレートを行うこともできる。 P…

rRNAのコンタミを除く SortMeRNA

SortMeRNAはメタトランスクリプトームやメタゲノムのシーケンスデータからrRNAを高感度に検出し、フィルタリングするツール。出力はfasta、fastq、アライメントのsam、またblastライクな出力も可能である。Illumina, 454, Ion Torrent and PacBioのシーケン…

cBarでプラスミド配列を区別する

cBarは(論文発表当時では)大規模なトレーニングデータを用いて学習されたメタゲノムなどのデータ(FASTA)中の プラスミドゲノムを区別する方法論。5量体頻度(pentamer frequencies)を元に判定を行う。入力はFASTAは配列。 インストール macOSXではビル…

メタゲノムデータからvirusゲノムを検出するVIP

VIPはメタゲノムデータからホスト由来のコンタミリードを除き、virus由来のリードをアセンブルしてviursを分類・検出するパイプライン。クオリティトリミングからvirusのデータベースにリードをアライメントして照合することまで自動化されており、シンプル…

メタゲノムデータからホストゲノムなどのコンタミを除く作業を自動化するラッパーツール KneadData

バクテリアのメタゲノム解析では、度々ホストゲノムのコンタミリードがシーケンスされてしまうことがある。KneadDataはそのようなホスト由来のリードや低クオリティのリードをフィルタリングするために設計されたツールである。 Trimmomaticでのクオリティト…