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Metagenomics #
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Category
Analysis

Metagenomics #

Metagenome은 1998년 Handelsman 등의 연구에 의해 처음으로 도입한 개념으로 자연계에 존재하는 모든 미생물의 유전체 집합으로 정의되며, 최근에는 특정 환경시료로부터 추출한 유전체 또는 유전자를 포함하는 클론을 총칭하기도 한다. 이러한 일련의 연구를 Metagenomics라고 하며, NGS 플랫폼이 발전하면서 현재 다양한 환경시료를 통해 미생물 군집분석이 진행되고 있다.

16S/ITS community surveys #

특정 시료의 미생물 군집 분석을 위하여는 16s rRNAITS 영역을 주로 시퀀싱하여 확인한다. 분석은 물론 동일 영역을 증폭하여 비교하여야 하며 길이가 비교적 짧아 대량의 군집 분석에 빠른 결과를 확인할 수 있으며, 분석을 위한 이미 만들어져있는 툴들이 많은 장점이 있다.

16S/ITS sequence processing workflow #

Filter for contaminants and low quality reads #

1. Quality plot과 서열 트리밍 #

  1. FastQC : http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/
  2. FASTX : http://hannonlab.cshl.edu/fastx_toolkit

2. Chimera removal #

  1. AmpliconNosie : http://code.google.com/p/ampliconnoise/
  2. UCHIME : http://www.drive5.com/uchime/

Assemble overlapping reads #

1. Merge overlapping paired end reads #

  1. FLASH : http://www.genomics.jhu.edu/software/FLASH/index.shtml
  2. FastqJoin : http://code.goole.com/p.ea-utils/wiki/FastqJoin
  3. CD-HIT read-linker : http://weizhong-lab.ucsd.edu/cd-hit/wiki/doku.php?id=cd-hit-auxtools-manual

Reduce datasets (Clustering) #

1. Clustering with high stringency #

  1. UCLUST/USEARCH (16s only) : http://www.drive5.com/usearch/
  2. CD-HIT-OTU (16s only) : http://weizhong-lab.ucsd.edu/cd-hit-otu/
  3. phylOTU (16s only) : http://gitub.com/sharpton/PhylOTU

Perform taxonomic classification and comput diversity metrics #

1. Composition based classifiers #

  1. RDP database + classifiers : http://rdp.cme.msu.edu/classifier/classifier.jsp

2. Homology based classifiers #

  1. ARB + Silva database (16s only) : http://www.arb-home.de/
  2. GreenGenes database (16s only) : http://greengenes.lbl.gov/cgi-bin/nph-index.cgi
  3. UNITE database (ITS only) : http://unite.ut.ee/
  4. FungalIPSPipeline (ITS only) : http://www.emerecia.org.funfalitspipeline.html

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