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宏基因组测序流程及其分析步骤

来源：花匠小妙招时间：2025-09-19 02:39

测序样本信息：完成了70个根际土壤样本的宏基因组测序。

数据预处理：

使用KneadData工具进行质控和去宿主处理。利用Trimmomatic去除接头序列并进行质量过滤。使用Bowtie2构建宿主库和进行去宿主处理。

从头组装：采用MEGAHIT工具对原始测序数据进行从头组装，生成contigs。

基因预测与处理：

使用Prodigal进行基因预测，生成DNA和蛋白质序列，并对其长度进行过滤。利用CD-HIT对DNA序列进行聚类，生成非冗余序列，并通过Perl脚本筛选相应的蛋白质序列。

基因定量：构建Salmon索引并对原始测序数据进行基因定量分析。

物种注释：

使用Kraken2进行多层次的物种注释，包括读长、重叠群、基因和宏基因组组装基因组的注释。利用Bracken（Kraken 2的伴生程序）计算物种的丰度。

功能注释：

使用HUMAnN工具套件进行多层次的功能注释，包括通路覆盖和基因家族注释。利用Bowtie2和MetaPhlAn3分别进行库构建和微生物群落分析。对基因家族进行重新分组和分类，并标准化丰度数据。

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流程描述：

开始 -> 测序70个根际土壤样本的宏基因组。

数据预处理：

输入：原始测序数据。使用KneadData进行质控和去宿主。子步骤： Trimmomatic：去除接头序列，质量过滤。 Bowtie2：构建宿主库，去宿主处理。输出：预处理后的数据。

从头组装：

输入：预处理后的数据。工具：MEGAHIT。输出：contigs。

基因预测与处理：

输入：contigs。子步骤： Prodigal：进行基因预测，输出DNA和蛋白质序列。 CD-HIT：对DNA进行聚类，输出非冗余序列。 Perl脚本：筛选相应蛋白质序列。输出：预测的基因和蛋白质序列。

基因定量：

输入：原始测序数据、预测的基因序列。工具：Salmon。输出：基因的定量数据。

物种注释：

输入：原始测序数据、contigs。子步骤： Kraken2：进行多层次的物种注释。 Bracken：计算物种的丰度。输出：物种的注释和丰度数据。

功能注释：

输入：原始测序数据、预测的基因和蛋白质序列。子步骤： HUMAnN：进行多层次的功能注释。 Bowtie2 & MetaPhlAn3：库构建，微生物群落分析。输出：功能注释、通路覆盖和基因家族注释。

结束。

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所属分类：花卉