微生物群集のホールゲノムショットガン(WGS)メタゲノムシークエンシングにより、多様な生態系に生息する微生物の原核生物や真核生物の機能、生理、進化の歴史を発見することができる。その重要性にもかかわらず、微生物真核生物のメタゲノム研究は、WGSデ…
メタゲノム解析は、抗菌薬耐性遺伝子(ARG)の機能や分布を理解する上で非常に有用である。しかし、研究の比較可能性を確保するために、標準化された再現可能なワークフローが必要である。現在の選択肢には、それぞれ特定の目的を念頭に設計された様々なツー…
近年、リファレンスグレードのゲノムアセンブリは大幅に多様化している。このような豊富なデータにより、ゲノム間の配列保存に関する情報を提供し、種の進化に関する重要な知見に貢献するゲノムのシンテニーの検出を含む、スケーラブルな複数種の比較ゲノム…
重複テンプレートの同定は、バルクシークエンシング解析における一般的な前処理ステップである。streammdは、Picard MarkDuplicatesの出力を忠実に再現しながら、大幅に高速化し、SAMBLASTERよりはるかに少ないメモリで動作する。streammdは、GitHub https:/…
機能的に関連する遺伝子は、特に原核生物において、ゲノム上でしばしば近傍にグループ化されることがよく知られている。この現象が起こる進化的メカニズムは様々であるが、未知の遺伝子の機能を予測するのに利用できる。ここでは、現在利用可能な膨大なゲノ…
2024/03/5 更新 MetaCerberusは、超並列、高速、低メモリ、スケーラブルなアノテーションツールであり、ゲノムからメタコミュニティにわたる遺伝子機能を推論する。MetaCerberusは、HMM/HMMERベースのツールを低メモリで高速に提供する。KEGG(KO)、COGs、CAZ…
2024/03/04 誤字修正、03/05 引用追加、文章校正 このブログでこうゆう話を書くのは珍しいのですが、今日は自分も良く使っているANIについてなるべく分かりやすく説明します。 2つの菌のゲノムDNA間を比較するAverage Nucleotide Identity (ANI) 比較は、we…
微生物ゲノムの解析は微生物学研究において不可欠なものとなっており、微生物種の機能や進化に関する貴重な洞察を与えている。興味のある遺伝子を特定し、それらの遺伝子に推定アノテーションを付与することは、ゲノム解析の中心的なタスクであり、このタス…
2024/02/28 コマンド修正 インテグロンは柔軟な遺伝子交換プラットフォームであり、アクセサリー遺伝子をコードする複数のカセットを含み、その順序は特定のインテグラーゼによってシャッフルされる。移動性遺伝要素に組み込まれたインテグロンには、しばし…
細菌の全ゲノムシークエンシング(WGS)は診断検査における日常的な手法となっている。WGSの臨床的に最も有用な利点の1つは、細菌配列中の抗菌薬耐性遺伝子(ARG)や移動性遺伝要素(MGE)を予測できることである。これにより、このような遺伝的特徴を包括的…
2024/02/29 コマンド修正 プロファージは細菌ゲノムに組み込まれたファージであり、細菌生物学の多くの側面を理解する鍵となる。プロファージは非常に多様であるため、配列の類似性を利用して検出することは困難である。本著者らは、新規プロファージの発見…
2024/02/27 追記 信頼できるリファレンスゲノムを持たない生物種のRNAシーケンスデータからのトランスクリプトームアセンブリはde novoで行う必要があるが、de novo methodでは転写産物のアイソフォームを再構築する能力が不十分であることが多いことが研究…
2024/02/026 誤字修正 AlphaFindは、AlphaFold DBの全構造セットにおいて、構造に基づいた高速検索を提供するウェブベースの検索エンジンである。他のタンパク質処理ツールとは異なり、AlphaFindは3次構造に完全に焦点を当てており、各タンパク質鎖の主要な3…
#2024/02/22 インストール手順修正 ロングリード・アセンブラは、密接に関連したウイルス株や細菌株を識別する際に問題に直面する。この限界は、多様な菌株が重要な機能的違いを保持している可能性のあるメタゲノム解析の妨げとなっている。本著者らは、菌株…
シーケンスリードからメタゲノムアセンブリゲノム(MAGs)を回収することで、微生物群集とその構成員に関するさらなる洞察が可能になり、場合によっては単一分離ゲノム用に設計されたツールでそのような配列を解析することもできる。結果の質は配列の質に依…
微生物サンプルの解析は、その多様性と複雑性のために、依然として計算上困難である。ロバストなde novoタンパク質機能予測法の欠如は、これらのサンプルから機能的洞察を導き出すことの難しさを悪化させている。相同性や配列の類似性に依存する従来の予測手…
ロングリードRNAシーケンス技術の進歩は、トランスクリプトーム解析に明るい未来をもたらした。ロングリードをその起源遺伝子ファミリーにしたがってクラスタリングすることは非常に重要である。しかし、既存のde novoクラスタリングアルゴリズムは、膨大な…
一般的に優れているが、次世代シーケンシング(NGS)リードを用いた第3世代シーケンシング(TGS)リードのエラーを修正するハイブリッドアプローチは、ハプロタイプ特異的バリアントを、倍数体サンプルや混合サンプルのエラーと取り違える。HEROは、NGSリー…
過去数十年の間に多重配列アライメントのための手法開発が進歩したにもかかわらず、配列の長さが大きく異なるデータセットのアライメントは、特に入力配列に非常に短い配列(シークエンシング技術、または進化の過程で大きく欠失した配列)が含まれる場合、…
2024/02/14 誤字修正 メタゲノムデータ解析レシピ(ISBN 978-4-7581-2255-9)3章のWEB年度更新で、kraken2のunclassifiledの割合には注意しましょうという説明をしました。その中で、unclassifiledがkrona plotには反映されないと書いたのですが、これはKrak…
高いシーケンスエラーは、2倍体ゲノムアセンブリへのロングノイズリードの適用を妨げてきた。既存のアセンブラーでは、長ノイズリードに含まれる高シーケンスエラーとヘテロ接合体を区別できず、ハプロタイプスイッチの多いアセンブリーが生成されてしまう。…
Curated BLAST for Genomesは、目的のゲノム内のプロセスまたは酵素活性の候補遺伝子を見つける。通常、各タンパク質について単一の活性を予測するアノテーションツールとは対照的に、Curated BLASTは、ゲノム中のタンパク質のいずれかが、関連する特性化さ…
UNIfied database of TransMembrane Proteins (UniTmp)は、膜貫通タンパク質の構造情報を、タンパク質セグメントの局在、タンパク質のトポロジーから膜包埋3次元構造まで、様々なレベルで網羅的に収集した、自由にアクセス可能なリソースである。何万もの新…
ゲノムシークエンシングにより、細菌や古細菌の驚くべき多様性が明らかになったが、これらのゲノムを横断的に閲覧するための高速で便利なツールは存在しない。原核生物の多様性の中で、目的のタンパク質のホモログの存在率や、それらのホモログの遺伝子近傍…
2024/02/07 タイトル変更 人工知能はタンパク質構造予測の分野に革命をもたらした。しかし、より強力で複雑なソフトウェアが開発されるにつれ、エンドユーザーにとって制限要因になりつつあるのは、能力よりもむしろアクセシビリティと使いやすさである。こ…
2014年の論文より ロバストな大規模配列解析は、生物学者が何百万もの配列の特徴を明らかにしようとしている現代のゲノム科学における大きな課題である。ここでは、広く使われているタンパク質機能予測ソフトウェアパッケージInterProScanの新しいJavaベース…
2016年以降、NCBIでリファレンスゲノムが利用可能な微生物種の数は3倍以上に増えている。Multiple genome alignmentは、共通の祖先を共有する複数のゲノムのヌクレオチドを特定するプロセスであり、多くの下流の比較解析手法の入力として使用される。Parsnp…
新たに塩基配列が決定された生物の多様性は極めて高く、最新の配列データベースは非常に大規模であるため、配列アノテーションにおける感度とスピードという相反するニーズの間で緊張関係が生じている。プロファイル隠れマルコフモデル(pHMM)に基づくアライ…
塩基配列アライメントの精度を高めることはゲノム研究において必須の課題である。古典的な動的プログラミングアルゴリズム(Smith-WatermanやNeedleman-Wunschなど)は最適な結果を出すことを保証しているが、その時間の複雑さが大規模配列アライメントへの…
真核生物ゲノムの大部分を占める反復配列の正確なアノテーションは、様々なゲノム解析に不可欠である。データベースフリーのde novoリピート検出アプローチは、十分にキュレートされたリピートデータベースがないゲノムのアノテーションに威力を発揮する。し…