macでインフォマティクス

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HTS (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

ペアエンドシークエンシングリードを使ってメタゲノムアセンブリゲノムと16S rRNAマーカー遺伝子を結び付ける MarkerMAG

メタゲノムアセンブリゲノム(MAG)は、微生物の機能についての理解を大幅に広げている。しかし、系統解析や環境調査でよく用いられる16S rRNA遺伝子は、MAGから欠落していることが多い。そこで、ペアエンドシーケンスリードを用いて、16S rRNA遺伝子とMAGを…

メタゲノム解析のための自動化されたワークフロー MAGNETO

2022/06/17 誤字修正 メタゲノム-アセンブルゲノム(MAG)は、メタゲノムデータから回収された個々のゲノムを表す。MAGは、未培養微生物のゲノム多様性の解析や、自然環境における機能・代謝の可能性を明らかにするために非常に有用である。近年の計算機開発…

ショートリードメタゲノミクスデータから薬剤耐性を分類する AMR-meta

抗菌剤耐性(AMR)は世界的な健康問題である。微生物サンプルのハイスループットなメタゲノムシークエンシングにより、精選されたAMRデータベースとの比較によるAMR遺伝子のプロファイリングが可能になる。しかし、データベースの不完全性や、シークエンシン…

MAGとSAGのゲノム品質を評価する MDMcleaner 

2022/05/21 ツイート追記 現在、環境微生物の大部分は未培養のままであり、「微生物ダークマター」(MDM)と呼ばれている。そのため、これらの微生物に関するゲノム解析は、シングルセルオミクスやメタゲノム解析などの培養に依存しないアプローチに限定され…

メタゲノム由来配列のインサートライブラリのアセンブリアーノテーションツール MINTIA

地球上には、多様な生態系に適応した何兆もの細菌種が存在している。固有の代謝機能を獲得することで、多様な生態系に適応している。これらの機能を担う遺伝子の多くは未培養のバクテリアに属しており、まだ発見されていない。機能的活性スクリーニングに基…

メタゲノム解析を行う BusyBee Webのアップデート

近年、分類学的プロファイリングツールの方法論やリファレンスデータベースの改良が進んでいるが、メタゲノム解析ワークフローにおいては、メタゲノムアセンブリとゲノムビニングが依然として重要な柱である。リファレンス情報がない場合、ゲノムビニングはm…

メタゲノムデータから集団の微細多様性をプロファイリングする inStrain

同種の微生物細胞が共存すると、栄養嗜好から病原性までの表現型に影響を与える遺伝的変異を示すことが多い。本発表では、メタゲノムのペアエンドリードを用いて、全ゲノムにわたる集団内の遺伝的多様性(マイクロダイバーシティ)をプロファイリングし、マ…

メタゲノムのOTU解析を行う singleM

Githubより SingleMは、参照配列データベースに過度に依存することなく、ショットガンメタゲノムデータから直接、個別の操作的分類単位(OTU)の存在量を求めるツールである。このツールは、近縁の生物種を区別することができ、その生物種が科学的に新しい系…

メタゲノミクスデータ中のバクテリオファージの解析、アノテーション、分類のための自動化パイプラインMetaPhage

ここ数十年、微生物叢、特にヒトの腸内細菌叢の研究と特性評価に大きな関心が寄せられ、常在微生物が人体の正常な解剖学的発達と生理的機能に極めて重要な役割を果たすことが明らかにされている。異なる環境を特徴づける複雑な細菌の動態をよりよく理解する…

ロングリードを用いた低複雑度メタゲノムから株レベルアセンブリを分離する Strainberry

ハイスループットなショートリードメタゲノミクスにより、微生物コミュニティの大規模な種レベルの解析と機能的な特徴付けが可能になった。マイクロバイオームには同一種の複数の株が含まれることが多く、株によってその機能的役割に重要な違いがあることが…

メタゲノムの高感度分類と柔軟な機能アノテーションのためのパイプライン MEDUSA

メタゲノム研究により、微生物群集の分類学的構成や機能の詳細が明らかになった。完全なメタゲノム解析には、目的別に異なるツールが必要であり、これらのツールの選択とセットアップは依然として困難である。さらに、選択したツールセットは、結果で報告さ…

コアゲノム推定にメタゲノムアセンブルゲノムを活用するためのロバストなベイズアプローチ mOTUpan

近年のシーケンサーとバイオインフォマティクスの進歩により、メタゲノムアセンブルゲノム(MAG)やシングルセルアセンブルゲノム(SAG)を通じて、環境に関連する未培養クレードのゲノムを提供し、生命の系譜を拡大している。このような多様性の拡大により…

複数のゲノムまたはビンからの非冗長化パンゲノムアセンブリを得る SuperPang

2022/303/29 リンク修正、コマンド修正 ゲノムレベルでは、微生物は対立遺伝子と遺伝子組成の両方において高い適応性を持っている。このような遺伝的形質は、異なる環境ニッチに対応して出現し、微生物群集の動態に大きな影響を与える可能性がある。この結果…

メタゲノム、メタトランススクリプトーム、ncRNAのシークエンシングデータからrRNA配列を正確かつ高速に検出・除去する RiboDetector

2022/03/11追記 トランスクリプトームやトランスラトーム技術の進歩により、RNAの活性プロファイルやRNAによる制御機構を深く研究することが可能になった。リボソームRNA(rRNA)配列は細胞内RNAの中で非常に豊富に存在するが、ターゲット配列にポリアデニレ…

(メタ)ゲノムアセンブリをANIでクラスタリングする galah

(レポジトリより) Galahは、よりスケーラブルなメタゲノムアセンブリゲノム(MAG)デレプリケーション法を目指している。すなわち、微生物ゲノムをANIに基づいてクラスタリングし、各クラスタの中から1つのメンバーを代表として選択するものである。 Galah…

ロングリードのウイルスメタゲノミクスアセンブリから宿主を特定する viralFlye

ロングリードシーケンスを用いると、ショートリードに比べてアセンブルされたウイルスゲノムの連続性が向上するが、複雑なウイルスコミュニティのアセンブルには未解決の問題が残っている。本著者らは、メタゲノムでアセンブルされたウイルスをロングリード…

StrainPhlAn3

チュートリアルより StrainPhlAnは、保存された種マーカー遺伝子およびユニークな種マーカー遺伝子内の一塩基多型(SNPs)に基づき、大規模サンプルセット全体の種を系統レベルで解決するためのツールです。StrainPhlAn ワークフローの最初のステップは、Met…

MetaPhlAn3

2022/02/24 kronaのコマンド追記 微生物群集の培養によらない解析は、特にショットガン・メタゲノミクスによる生物学的プロファイリングの手法の進歩により、この10年で劇的に進歩した。マルチオミクス、微生物参照ゲノム、株レベルの多様性へのアクセスがよ…

メタゲノムとRNA seqにも対応したONTのロングリードのシミュレータ Trans-NanoSim

第3世代の1分子RNAシーケンサーは、第2世代のシーケンサーと比較して、ロングリードを生成することによりアイソフォームレベルの転写物の特性解析が容易になるという、これまでにない利点を備えている。特に、Oxford Nanopore Technologyのシーケンシングプ…

マグネトゾーム遺伝子クラスターの同定、アノテーション、可視化のためのツール MagCluster

磁性細菌(MTB)におけるマグネトソームの生合成と組織化を担うマグネトソーム遺伝子クラスター(MGC)は、細菌の磁気受容、オルガネラ生物形成、細胞内バイオミネラリゼーションの機構と進化的起源を解読する鍵となるものである。ここでは、大規模な(メタ…

模擬微生物コミュニティとそのアンプリコンシークエンシングリードを発生させるための多機能ソフトウェア M&Ms

シーケンシング技術の進歩に伴い、16S rDNAシーケンスデータの解析を目的とした多くのバイオインフォマティクスツールが開発されている。これらのツールをテストするためには、異なる環境からのサンプルに類似したデータセットをシミュレートすることが重要…

メタゲノムデータに適用可能な機械学習モデル SignalP 6.0

シグナルペプチド(SP)は、すべての生物において、タンパク質の分泌や移動を制御する短いアミノ酸配列である。SPは配列データから予測することができるが、既存のアルゴリズムでは既知のSPの種類を全て検出することはできない。本稿では、5種類のSPをすべて…

Minhashをメタゲノム解析へ応用する CMash

Minhashは、2つの集合の類似性をJaccard指数(集合の和に対する交点の大きさの比として定義される)の観点から推定する確率的な手法である。この手法は、対象となる集合の大きさが似ている場合に最も優れた性能を発揮し、集合の大きさが大きく異なる場合には…

遺伝子構造に基づいてメタゲノム中の真核生物と原核生物のコンティグを区別する Whokaryote

2022/05/04 追記 メタゲノミクスは、微生物群集に含まれるすべての生物の機能的可能性を研究するための著名な技術となっている。しかし、ほとんどの研究では、真核微生物を無視して、微生物群集に含まれるバクテリアに焦点を当てている。実際、多くのメタゲ…

(海洋)メタゲノムを原核生物、真核生物、ウイルスに分類する DeepMicrobeFinder

配列の分類は、メタゲノムの複雑さを軽減し、メタゲノムサンプルの構成を基本的に理解するために有効である。しかし、ほとんどの自然環境におけるメタゲノムは、原核生物、真核生物、そしてその両方のウイルスを含む複数の配列ソースから得られているため、2…

アセンブルされた微生物ゲノムのクオリティ評価を行う miComplete

2022/03/18 インストール手順追記 ハイスループットシーケンスの開発により、大規模なシーケンスプロジェクトが手頃な価格になり、可用性がますます向上している。膨大な量のメタゲノムデータが生成され、未培養微生物から数千のmetagenome-assembled genome…

コンポジション、カバレッジ、アセンブリグラフによるメタゲノムビニングを行う MetaCoAG

2021 10/8 追記 メタゲノムビニングにより、様々な種の様々な遺伝物質を研究し、特性を明らかにし、微生物群集についての洞察を得ることができるようになった。既存のビニングツールはメタゲノミクスのde novoアセンブリをビニングするが、アセンブリグラフ…

メタゲノムアセンブリのbin配列を評価する metashot/prok-quality

メタゲノムシークエンスにより、大規模なゲノムの同定とゲノムの特性解析が可能になる。Binningとは、未知の細菌や古細菌の配列断片(メタゲノムコンティグ)の複雑な混合物からゲノムを回収するプロセスである。メタゲノムから回収したゲノムの品質を評価す…

MMseqs2 コマンド其の4 分類群をアサインする mmseqs taxonomyコマンド

今年出た論文(*1)より MMseqs2 taxonomyは、メタゲノムのコンティグに分類学上のラベルを付与する新しいツールである。各コンティグから可能性のある全てのタンパク質断片を抽出し、分類学的なアノテーションに貢献できるものを素早く取り出し、それらにロ…

メタゲノムのハイブリッドアセンブリとビニングのためのベスト・プラクティス・パイプライン nf-core/mag

ショットガンメタゲノムデータを解析することで、微生物群集に関する貴重な知見が得られると同時に、個々のゲノムレベルでの解決が可能となる。しかし、完全なリファレンスゲノムが存在しない場合、シークエンスリードからメタゲノムアセンブルゲノム(MAG)…