mOTUs2

一种用于宏基因组物种注释及定量的新方法。

题目：Microbial abundance, activity and population genomic profiling with mOTUs2

杂志：Nature Communications

时间：04 March 2019

链接：https://doi.org/10.1038/s41467-019-08844-4

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文章介绍：

一般来说，我们定量宏基因组产生的 reads 无非有以下两种方法：一种是直接把测序的 reads 比对到已知物种的参考基因组上，然后根据基因组的长度来进行标准化，以确定物种丰度，这种方法效率较低；另一种更灵活的方法是使用特定可以分辨进化距离的序列（clade-specific）来进行物种注释和定量[1]，这是 MetaPhlAn2 软件所用的方法，速度是前一种方法的 >50 倍。但以上两种方法的缺陷都在于只能根据已知的物种来定量，而丢失了未知物种的数量，这就导致了丰度定量的误差。为了解决目前宏基因组物种丰度统计的这一不足，本文中作者基于物种间广泛存在的单拷贝发育标记基因（mOTUs）进行原核物种丰度分析，这些标记基因具有良好的进化特异性或进化保守性，在大部分基因组中以单拷贝的形式存在，很少会发生水平基因转移，是环境样本中物种丰度分析的理想候选基因[2]。mOTUs 在之前第一版软件的基础上，最近又推出了第二版，更新扩展了原有的 mOTU 数据库，新版数据库从已知参考基因组和宏基因组数据中提取更新合并了>7,700个 mOTU，显著改善人类相关和海洋微生物物种的代表性。mOTUs2 除了适用于宏基因组数据的微生物分类分析，还可以应用于宏转录组数据的微生物转录活性分析及微生物群体的 SNV 分析。

[1] Segata, N., Waldron, L., Ballarini, A., Narasimhan, V., Jousson, O., & Huttenhower, C. (2012). Metagenomic microbial community profiling using unique clade-specific marker genes. Nature Methods, 9(8), 811–814. https://doi.org/10.1038/nmeth.2066

[2] Sunagawa, S., Mende, D. R., Zeller, G., Izquierdo-Carrasco, F., Berger, S. A., Kultima, J. R., … Bork, P. (2013). Metagenomic species profiling using universal phylogenetic marker genes. Nature Methods, 10(12), 1196–1199. https://doi.org/10.1038/nmeth.2693