QIIME 2用户文档. 16鉴定和过滤嵌合体序列q2-vsearch(2018.11)

版权声明：本文为“宏基因组”公众号原创，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/woodcorpse/article/details/86676899

前情提要

• QIIME 2可重复、交互和扩展的微生物组数据分析流程
• 1简介和安装Install
• 2插件工作流程概述Workflows
• 3老司机上路指南Experienced
• 4人体各部位微生物组分析Moving Pictures
• 5粪菌移植分析练习FMT
• 6沙漠土壤分析Atacama soil
• 7差异丰度分析gneiss
• 8数据导入Importing
• 9数据导出Exporting
• 10元数据Metadata
• 11数据筛选Filtering
• 12训练特征分类器Training
• 13数据评估和质控Evaluating
• 14机器学习分类和回归预测Classifier
• 15进行纵向和成对样本比较Longitudinal

鉴定和过滤嵌合体序列q2-vsearch

Identifying and filtering chimeric feature sequences with q2-vsearch

https://docs.qiime2.org/2018.11/tutorials/chimera/

注：最好按本教程顺序学习，想直接学习本章，至少完成本系列《1简介和安装》。

在QIIME 2中进行嵌合体检验基于FeatureTable[Frequency]和FeatureData[Sequences]对象。QIIME 2内嵌了vsearch的Uchime无参(de novo)和有参(reference)去嵌合体流程。对于此过程的细节，详见Uchime的论文和vsearch的帮助文档。(推荐USEARCH软件主页有比较详细的教程，vsearch帮助读起来不方便)

本节使用《6沙漠土壤分析Atacama soil》中的特征表。

数据下载

Obtain the data

mkdir qiime2-chimera-filtering-tutorial
cd qiime2-chimera-filtering-tutorial

wget \
  -O "atacama-table.qza" \
  "https://data.qiime2.org/2018.11/tutorials/chimera/atacama-table.qza"

wget \
  -O "atacama-rep-seqs.qza" \
  "https://data.qiime2.org/2018.11/tutorials/chimera/atacama-rep-seqs.qza"

无参嵌合体鉴定

Run de novo chimera checking

qiime vsearch uchime-denovo \
  --i-table atacama-table.qza \
  --i-sequences atacama-rep-seqs.qza \
  --output-dir uchime-dn-out

输入对象:

• atacama-rep-seqs.qza: 代表序列
• atacama-table.qza: 特征表
• uchime-dn-out/nonchimeras.qza: 去嵌合序列
• uchime-dn-out/chimeras.qza: 嵌合序列
• uchime-dn-out/stats.qza: 统计

注：基于参考序列(有参，Reference-based)的嵌合体鉴定方法详见vsearch uchime-ref

可视化统计结果

Visualize summary stats

qiime metadata tabulate \
  --m-input-file uchime-dn-out/stats.qza \
  --o-visualization uchime-dn-out/stats.qzv

输入对象:

• uchime-dn-out/stats.qzv

过滤特征表和序列

Filter input tables and sequences

过滤嵌合体和可疑序列

Exclude chimeras and “borderline chimeras”

qiime feature-table filter-features \
  --i-table atacama-table.qza \
  --m-metadata-file uchime-dn-out/nonchimeras.qza \
  --o-filtered-table uchime-dn-out/table-nonchimeric-wo-borderline.qza
qiime feature-table filter-seqs \
  --i-data atacama-rep-seqs.qza \
  --m-metadata-file uchime-dn-out/nonchimeras.qza \
  --o-filtered-data uchime-dn-out/rep-seqs-nonchimeric-wo-borderline.qza
qiime feature-table summarize \
  --i-table uchime-dn-out/table-nonchimeric-wo-borderline.qza \
  --o-visualization uchime-dn-out/table-nonchimeric-wo-borderline.qzv

输入对象:

• uchime-dn-out/rep-seqs-nonchimeric-wo-borderline.qza
• uchime-dn-out/table-nonchimeric-wo-borderline.qza

输入可视化结果:

• uchime-dn-out/table-nonchimeric-wo-borderline.qzv

过滤嵌合但保留可疑序列

Exclude chimeras but retain “borderline chimeras”

qiime feature-table filter-features \
  --i-table atacama-table.qza \
  --m-metadata-file uchime-dn-out/chimeras.qza \
  --p-exclude-ids \
  --o-filtered-table uchime-dn-out/table-nonchimeric-w-borderline.qza
qiime feature-table filter-seqs \
  --i-data atacama-rep-seqs.qza \
  --m-metadata-file uchime-dn-out/chimeras.qza \
  --p-exclude-ids \
  --o-filtered-data uchime-dn-out/rep-seqs-nonchimeric-w-borderline.qza
qiime feature-table summarize \
  --i-table uchime-dn-out/table-nonchimeric-w-borderline.qza \
  --o-visualization uchime-dn-out/table-nonchimeric-w-borderline.qzv

输入对象:

• uchime-dn-out/table-nonchimeric-w-borderline.qza
• uchime-dn-out/rep-seqs-nonchimeric-w-borderline.qza

输入可视化结果:

• uchime-dn-out/table-nonchimeric-w-borderline.qzv

Reference

Bolyen E, Rideout JR, Dillon MR, Bokulich NA, Abnet C, Al-Ghalith GA, Alexander H, Alm EJ, Arumugam M, Asnicar F, Bai Y, Bisanz JE, Bittinger K, Brejnrod A, Brislawn CJ, Brown CT, Callahan BJ, Caraballo-Rodríguez AM, Chase J, Cope E, Da Silva R, Dorrestein PC, Douglas GM, Durall DM, Duvallet C, Edwardson CF, Ernst M, Estaki M, Fouquier J, Gauglitz JM, Gibson DL, Gonzalez A, Gorlick K, Guo J, Hillmann B, Holmes S, Holste H, Huttenhower C, Huttley G, Janssen S, Jarmusch AK, Jiang L, Kaehler B, Kang KB, Keefe CR, Keim P, Kelley ST, Knights D, Koester I, Kosciolek T, Kreps J, Langille MG, Lee J, Ley R, Liu Y, Loftfield E, Lozupone C, Maher M, Marotz C, Martin BD, McDonald D, McIver LJ, Melnik AV, Metcalf JL, Morgan SC, Morton J, Naimey AT, Navas-Molina JA, Nothias LF, Orchanian SB, Pearson T, Peoples SL, Petras D, Preuss ML, Pruesse E, Rasmussen LB, Rivers A, Robeson, II MS, Rosenthal P, Segata N, Shaffer M, Shiffer A, Sinha R, Song SJ, Spear JR, Swafford AD, Thompson LR, Torres PJ, Trinh P, Tripathi A, Turnbaugh PJ, Ul-Hasan S, van der Hooft JJ, Vargas F, Vázquez-Baeza Y, Vogtmann E, von Hippel M, Walters W, Wan Y, Wang M, Warren J, Weber KC, Williamson CH, Willis AD, Xu ZZ, Zaneveld JR, Zhang Y, Zhu Q, Knight R, Caporaso JG. 2018. QIIME 2: Reproducible, interactive, scalable, and extensible microbiome data science. PeerJ Preprints 6:e27295v2 https://doi.org/10.7287/peerj.preprints.27295v2

译者简介

刘永鑫，博士。2008年毕业于东北农大微生物学专业。2014年中科院遗传发育所获生物信息学博士学位，2016年博士后出站留所工作，任宏基因组学实验室工程师，目前主要研究方向为宏基因组数据分析和植物微生物组。QIIME 2项目参与人，目前发于论文12篇，SCI收录9篇。2017年7月创办“宏基因组”公众号，目前分享宏基因组、扩增子原创文章500+篇，代表博文有《扩增子图表解读、分析流程和统计绘图三部曲》，关注人数3.5万+，累计阅读500万+。

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