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fastANI怎么用

本篇內(nèi)容主要講解“fastANI怎么用”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“fastANI怎么用”吧!

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在比較基因組分析中,我們經(jīng)常需要分析不同基因組之間的進化關(guān)系,例如我們可以使用標記蛋白來構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。為了進行定量的比較,我們還可以計算不同基因組之間的相似性或者進化距離,以進行物種分類、親緣關(guān)系比較等。平均核苷酸相似度(Average Nucleotide Identity,ANI)是在核苷酸水平比較兩個基因組親緣關(guān)系的指標。ANI被定義為兩個微生物基因組同源片段之間平均的堿基相似度,他的特點是在近緣物種之間有較高的區(qū)分度。

FastANI 是一個快速計算全基因組  ANI  的工具,其支持一對一、一對多、多對多基因組之間的兩兩比較。他將查詢序列分割為短序列片段,使用基于  MinHash  的序列映射引擎  Mashmap  來計算同源映射并估計一致性。由于它使用了非比對的方法,因此計算速度大幅提升,但準確性與基于  blast  的方法相差不大。

fastANI怎么用

在最近Nature communications的一篇研究中,作者使用fastANI對9萬個基因組進行分析,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)譜系種內(nèi)與種間存在一個明顯的ANI分界線,相同物種的基因組ANI小于95%,不同物種的基因組ANI大于95%,因此常以95%的ANI作為物種劃分與物種聚類的標準[1]。

fastANI怎么用

fastANI從GitHub下載軟件包解壓就可以使用,其使用方法如下所示:

fastANI -q genome1.fa -r genome2.fa -o output.txtfastANI -q genome1.fa --rl genome_list.txt -o output.txt-r, --ref:參考基因組核苷酸序列,可以試fasta/fastq及其gzip壓縮文件--rl, --refList:包含參考基因組列表的文件,從而允許多個參考基因組-q, --query:查詢基因組核苷酸序列,可以試fasta/fastq及其gzip壓縮文件--ql, --queryList:包含查詢基因組列表的文件,從而允許多個查詢基因組-k, --kmer:比對的kmer大小,不能大于16,默認為16-t, --threads:程序運行所使用的核數(shù),默認為1--fragLen:片段長度,默認為3000--minFrag:最短匹配的片段,默認為50--visualize:輸出比對圖像,只適用于一對一比對,默認關(guān)閉--matrix:輸出ANI值作為下三角矩陣,適用于多對多比對,默認關(guān)閉-o, --output:輸出文件名
由于細菌基因組大部分基因長度均為1000bp  左右,因此通常設(shè)置片段長度為1000,  對于病毒等小基因組,可以設(shè)置較小的片段長度。  兩個基因組一對一分析如下所示:
fastANI -q 951_armatimo.fasta -r 391_armatimo.fasta -o output1.txt --fragLen 1000

結(jié)果如下所示:

fastANI怎么用

其ANI為74.7,2570為參考基因組的所有序列片段,981為查詢基因組中比對上的同源片段,片段數(shù)過少的ANI值是沒有意義的,可以去掉。

多個基因組互相比較如下所示:

fastANI --ql Armatimonadetes.txt --rl Armatimonadetes.txt -o output2.txt --fragLen 1000 -t 10 --matrix

生成的矩陣結(jié)果如下所示:

fastANI怎么用

以上矩陣我們可以在R中作圖展示,如下所示:

fastANI怎么用

到此,相信大家對“fastANI怎么用”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學習!


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