macでインフォマティクス

macでインフォマティクス

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

(メタ)ゲノムのARGプロファイリングを行うSnakemakeパイプライン ARGprofiler

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…

ゲノムからメタコミュニティの幅広いデータに対応したロバストな機能アノテーションを行うツール MetaCerberus

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…

ロングリードを使って既存の(メタ)ゲノムアセンブリの改良(ハプロイドやphased assembly作成など)を行う HairSplitter

#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…

メタゲノムのリードの発生からbinningまで自動でシミュレーションする MAGICIAN

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…

kraken2のレポートをkrona plotで視覚化する

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…

メタゲノム配列の関心がある配列を拡張アセンブリする TriMetAss

HPより TriMetAssはTrinityソフトウェアを拡張したもので、メタゲノムデータ中の興味深い特徴を囲む領域を選択してアセンブルできる。このソフトウエアは、研究対象の微生物群集において複数の文脈で出現する可能性のある、非常に一般的で保存状態の良い遺伝…

表現学習に基づくビニング法 COMEBin

コンティグビニングは、メタゲノムデータ解析において、同一または近縁ゲノムからのコンティグをグループ化することで重要な役割を果たしている。しかし、既存のビニング手法は、データの種類が多様であることや、異種情報を効率的に統合することが困難であ…

分類学的シグナルを組み込むことでメタゲノムリードのアノテーションと分類学的プロファイリングを改善する RAT

メタゲノム解析には、リードベースの分類学的プロファイリング、アセンブル、メタゲノムアセンブリゲノム(MAGs)のビニングが一般的である。ここでは、これらのステップを統合したRead Annotation Tool (RAT)を報告する。RATを使ってMAGやコンティグから得…

マイクロバイオーム関連に特化したsamtoolsの拡張 msamtools

msamtoolsは、マイクロバイオームデータ解析、特にショットガンメタゲノミクスやメタトランスクリプトミクスデータを解析する際によく使われる便利な機能を提供している。既にいくつかの論文で使用されている。 インストール M1 macstudioでテストした(rose…

MAGの株レベルでの定量を可能にする MAGinator

2023/10/10 追記 メタゲノムシーケンスはマイクロバイオームの特性解析に大きな利点をもたらしたが、現在利用可能な解析ツールには、菌株レベルの分類学的解像度と存在量の推定を、アセンブルされたゲノムの機能プロファイリングと組み合わせる能力が欠けて…

断片化したメタゲノムアセンブリからバクテリオファージゲノムを同定する Phables

2023/09/29 論文引用 ヒトの腸内に見られる微生物群集は、ヒトの健康に強い影響を及ぼす。腸内細菌やウイルスは、炎症性腸疾患などの消化器疾患に影響を及ぼす。バクテリオファージとして知られる細菌に感染するウイルスは、ヒト腸内の細菌群集を調節する上…

minimizer空間でメタゲノムのアセンブリを行う metaMDBG

2023/08/03 全面的に修正 2024/01/03 論文引用、タイトル修正 高精度ロングリードのための新しいメタゲノミクスアセンブラを紹介する。metaMDBGとして実装された本アプローチは、minimizer空間における高効率なde Bruijnグラフアセンブリと、ゲノムカバレッ…

マイクロバイオームデータの統計的・機能的・統合解析を行う MicrobiomeAnalyst 2.0

マイクロバイオーム研究は、多様性プロファイリング、機能特性解析、トランスレーショナルアプリケーションなど、多様な目的を持つ生物医学、農業、環境科学において日常的に行われるようになってきた。その結果、複雑で、しばしばマルチオミックスデータセ…

糖質活性酵素と基質のアノテーションを行う dbCAN3

糖質活性酵素(CAZymes)は、様々な生物によって作られ、複雑な糖質代謝を担っている。バイオエネルギー、マイクロバイオーム、栄養、農業、地球規模の炭素循環におけるCAZymesの重要性から、CAZymesのゲノムマイニングは(メタ)ゲノムプロジェクトにおける…

メタゲノムの微生物の存在/不在を検出するANIベースの統計テスト YACHT

採取したDNAから環境に関連する微生物群集を研究するメタゲノミクスにおいて、最も基本的な計算タスクの1つは、リファレンスデータベースから、与えられたサンプルメタゲノムにどのゲノムが存在するか、または存在しないかを決定することである。この問いに…

DRAMをKBaseサイバーインフラストラクチャーに統合した kb_DRAM

微生物ゲノムのアノテーションとは、DNA配列中の構造的・機能的エレメントを特定し、そのエレメントに生物学的情報を付加するプロセスである。DRAMは、純粋培養やメタゲノムから得られた細菌、古細菌、ウイルスのゲノムをアノテーションするために開発された…

krakenの出力をMultiQCで分析する

MultiQCはkraken1と2のレポート出力の分析にも対応している。使用するには--reportをつけてkrakenを実行し、レポートファイルを作成しておく。 対応しているツール一覧 https://multiqc.info/modules/ kraken1とkraken2への対応 https://multiqc.info/module…

ONTのメタゲノムシークエンシングデータからリファレンス品質の高品質MAGをアセンブルする NanoPhase

Genome-resolved metagenomicsの正確で包括的な解析は、多様な微生物群からリファレンス品質(完全で高品質な)のゲノムを再構築することに大きく依存している。Nanoporeロングリードにより、ドラフトゲノムのギャップ解消が進んでいるが、ゲノム品質の向上…

ヒト腸内細菌データベースを用いたオンラインのマイクロバイオーム解析を可能にする GutMeta

ヒトの腸内細菌は、多くの疾患と関連している。全ゲノムショットガンメタゲノミクスにより、膨大な量の腸内細菌データが蓄積されている。しかし、この膨大なデータセットを探索するためのキュレーションされた統合プラットフォームはほとんどない。データ生…

既存のシークエンスデータからリアルな人工メタゲノムを生成する SEQ2MGS

全ゲノムシークエンスデータからメタゲノム解析のためのバイオインフォマティクスツールの評価には、現実的なベンチマークセットが必要である。本著者らは、実シーケンス実験から人工メタゲノムを効率的かつ簡便に生成するツールを開発した。このツール(SEQ…

1個のメタゲノムbin配列へマッピングされたロングリードの抽出

2023/02/13 誤字修正 ロングリードを使ったメタゲノムシークエンシングが徐々に増えてきています。一般に、ロングリードシークエンシングでは、メタゲノムアセンブリによってショートリードよりも連続性の高いMAGを得ることができます。連続性の高いMAGが得…

ロングリード配列やコンティグ配列をビニングする LRBinner

メタゲノム解析の進歩により、環境から直接微生物群集を研究することが可能になった。メタゲノム解析は、微生物群集の種を特定するための重要なステップである。次世代シーケンサーのリードは、ショートリードの情報が限られているため、通常コンティグにア…

EMBL-EBIのMGnifyのアップデート

MGnifyプラットフォーム(https://www.ebi.ac.uk/metagenomics)は、微生物由来の核酸配列のアセンブリ、解析、保存を容易にする。このプラットフォームでは、メタバーコード、メタトランススクリプトーム、メタゲノムなど、様々な環境由来のデータセットを…

世界中の微生物種の生態を調べる Microbe Atlas Project(MAP)データベース

https://microbeatlas.org/index.html?action=aboutより メタゲノム配列が決定された大規模なサンプル群を集約的に解析することで、未知あるいは研究が不十分な微生物分類群が存在する典型的な存在量や環境に関する情報を蓄積できる。これにより、未知の微生…

マルチサンプルに対応したkraken2のフォーク

2023/12/20 追記、12/21 インストール手順修正 Kraken 2は、k-merの完全一致を利用したシークエンシングリードの分類学的プロファイリングツールで、メタゲノムやメタアンプリコンの分類や汚染のチエックなどに幅広く使用されている。データベースは自分で作…

ショートリードからの株レベルメタゲノムアセンブリを行う StrainXpress

次世代シーケンサーを用いたメタゲノム解析により、長時間の培養を必要とせず、特徴的な生息環境にある微生物を同定することが可能になった。重要なことは、薬剤耐性、病原性、環境との相互作用など、臨床に関連する現象が種内で既に変化している可能性があ…

海洋環境ゲノムをマイニングするためのオンラインサービス The Ocean Gene Atlas v2.0

Tara Oceansの海洋メタゲノムやメタトランスクリプトームのような大規模データリソースを用いて遺伝子の生物地理に関する仮説を検証するには、多大なハードウェアリソースとプログラミングスキルが必要になる。今回リリースされた「Ocean Gene Atlas」(OGA2…

メタゲノムの株レベルプロファイリングを行う PStrain

2022/09/07, 9/8 追記 微生物群は、人間の病気や生理活動に不可欠な役割を担っている。ゲノム配列の株レベルの違いにより、微生物の機能が異なることがある。ショットガン・メタゲノムシーケンスを用いると、微生物群集の菌株を実用的にプロファイリングする…

未知微生物種も含めてメタゲノムプロファイリングする MetaPhlAn 4

2022/8/26 追記 2022/09/07 インストール修正 2023/02/26 論文引用 DB追記2023/12/02追記 メタゲノム解析は、微生物群集から新規生物を発見することを可能にするが、多くのメタゲノムからは、少数の豊富な生物しか捕らえることができない。そこで、メタゲノ…

メタゲノムの分類学的プロファイリングを行う mOTUs3

2022/09/07 誤字修正、オプション追記, 10/17 インストール手順修正 2022/12/18 論文引用 2024/02/05 追記 分類学的プロファイリングは、生物試料中の微生物の相対的な存在量を検出・定量することを目的としたマイクロバイオーム研究の基本的なタスクである…