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

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 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、メタゲノム解析と単離ゲノムの情報を統合し、より包括…

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 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。ショットガンメタゲノムデータを利用する方法は、一般に、配列決定…

Sourmashのgatherコマンド

Sourmash helpより Sourmashのサブコマンド `gather` は、メタゲノム解析で最適なリファレンスゲノム(のシグネチャファイル)をリファレンスゲノムデータベースから選択する。 k-merは非常に特異的なので、Sourmash gather は、過去にシークエンシングされ…

メタゲノムにおける遺伝子予測精度を向上させた MetaGeneMark-2

メタゲノムに含まれるタンパク質遺伝子を正確に予測することは、よく知られた課題である。特に、短い遺伝子や不完全な遺伝子、翻訳開始部位の位置を特定することは困難である。原核生物の翻訳開始は、5'UTRに存在するShine-Dalgarno(SD)コンセンサス配列で…

メタゲノム解析のために擬似ロングリードを作成する PLR-GEN

ハイスループットなシークエンスデータを用いたメタゲノム解析は、培養せずに環境試料中の微生物ゲノムを構築できる強力な手法である。しかし、メタゲノム解析は、複数の微生物のゲノムが混在してメタゲノムを構成しているため、特にショートリードしか利用…

DNAエンリッチメントのためのベイトデザインをスケーラブルに行う Syotti

ベイトエンリッチメントは、メタゲノム試料中の目的領域の増幅に成功したことから、広く普及しつつあるプロトコルである。この方法では、一組の合成プローブ(「ベイト」)を設計・製造し、断片化したメタゲノムDNAに適用する。プローブは断片化したDNAに結…

機械学習を用いた微生物ゲノム品質の迅速で正確かつスケール可能な評価ツール CheckM2

DNA シーケンスとバイオインフォマティクスの進歩により、メタゲノム解析データからの微生物ゲノムの回収率は飛躍的に向上した。メタゲノム解析で得られたゲノムの品質を評価することは、解析に先立つ重要なステップである。本発表では、機械学習を利用してM…

MG-RASTの公開データをダウンロードする mg-download.py 

MG-RAST-ToolsはMG-RAST開発者が作成した様々利用ケースに対応するためのAPI アクセスを可能にするスクリプトで、The MG-RAST metagenome portal(リンク)のレポジトリとして公開されています「。多数のスクリプトが含まれていますが、その中で、mg-downloa…

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

2022/09/08 論文引用 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…

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

2022/08/20 論文引用 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…

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…