Strainberry: automated strain separation in low-complexity metagenomes using long reads.
Strainberry: automated strain separation in low-complexity metagenomes using long reads.
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DOI：
10.1038/s41467-021-24515-9
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发表时间：
2021-07-23
影响因子：
16.6
通讯作者：
Chikhi R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vicedomini R;Quince C;Darling AE;Chikhi R
高通量短读元基因组学使微生物群落的大规模物种水平分析和功能表征成为可能。微生物群通常含有同一物种的多个菌株，不同的菌株在功能上有重要的差异。基于长时间阅读的方法的最新进展使从复杂微生物群中准确组装细菌基因组成为可能，并为解决菌株提供了一个尚未实现的机会。在这里，我们介绍了Stragberry，这是一种元基因组组装流水线，在单样本低复杂性元基因组中执行菌株分离，并且唯一依赖于长时间读取的数据。我们在模拟社区上对Straberry进行了基准测试，它为这些社区生成了几乎完全的参考覆盖和99.9%的基本准确率的应变解析程序集。我们还在实际数据集上应用了Straberry，它改进了组装，产生了比单个菌株基因组上的传统元基因组组装多20%-118%的基因组材料。我们表明，Straberry还能够在复杂的微生物群中提炼微生物多样性，并完全分离菌株基因组。我们预计这项工作将成为在更复杂的环境中进一步改进应变分辨元基因组组装的方法学改进的起点。现有的长读从头组装方法可以部分分离菌株，但不是完全分离。在这里，作者开发了Straberry，这是一种元基因组组装生物信息管道，专门使用长数据来准确地从单样本低复杂性微生物群中分离和重建菌株基因组。
High-throughput short-read metagenomics has enabled large-scale species-level analysis and functional characterization of microbial communities. Microbiomes often contain multiple strains of the same species, and different strains have been shown to have important differences in their functional roles. Recent advances on long-read based methods enabled accurate assembly of bacterial genomes from complex microbiomes and an as-yet-unrealized opportunity to resolve strains. Here we present Strainberry, a metagenome assembly pipeline that performs strain separation in single-sample low-complexity metagenomes and that relies uniquely on long-read data. We benchmarked Strainberry on mock communities for which it produces strain-resolved assemblies with near-complete reference coverage and 99.9% base accuracy. We also applied Strainberry on real datasets for which it improved assemblies generating 20-118% additional genomic material than conventional metagenome assemblies on individual strain genomes. We show that Strainberry is also able to refine microbial diversity in a complex microbiome, with complete separation of strain genomes. We anticipate this work to be a starting point for further methodological improvements on strain-resolved metagenome assembly in environments of higher complexities. Existing long-read de novo assembly methods can partially, but not completely, separate strains. Here, the authors develop Strainberry, a metagenome assembly bioinformatic pipeline that exclusively uses longread data to accurately separate and reconstruct strain genomes from single-sample low-complexity microbiomes.
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影响因子：
46.9
作者：
Luo C;Knight R;Siljander H;Knip M;Xavier RJ;Gevers D
通讯作者：
Gevers D
影响因子：
64.8
作者：
Harris CR;Millman KJ;van der Walt SJ;Gommers R;Virtanen P;Cournapeau D;Wieser E;Taylor J;Berg S;Smith NJ;Kern R;Picus M;Hoyer S;van Kerkwijk MH;Brett M;Haldane A;Del Río JF;Wiebe M;Peterson P;Gérard-Marchant P;Sheppard K;Reddy T;Weckesser W;Abbasi H;Gohlke C;Oliphant TE
通讯作者：
Oliphant TE
Biopython：用于计算分子生物学和生物信息学的免费 Python 工具。
DOI：
10.1093/bioinformatics/btp163
发表时间：
2009-06-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Cock PJ;Antao T;Chang JT;Chapman BA;Cox CJ;Dalke A;Friedberg I;Hamelryck T;Kauff F;Wilczynski B;de Hoon MJ
通讯作者：
de Hoon MJ
影响因子：
46.9
作者：
Bertrand, Denis;Shaw, Jim;Nagarajan, Niranjan
通讯作者：
Nagarajan, Niranjan
影响因子：
4.3
作者：
Marçais G;Delcher AL;Phillippy AM;Coston R;Salzberg SL;Zimin A
通讯作者：
Zimin A