Identifying Taxonomic Units in Metagenomic DNA Streams
Identifying Taxonomic Units in Metagenomic DNA Streams
复制标题
识别宏基因组 DNA 流中的分类单元
DOI：
10.1101/2020.08.21.261313
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zola, J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zheng, V;Sariyuce, AE;Zola, J
随着便携式DNA测序仪的出现，如Oxford Nanopore Technology MinION，宏基因组DNA测序可以在现场实时和直接进行。然而，由于宏基因组DNA分析是计算和内存密集型的，目前的方法是专为批处理，目前的宏基因组工具不太适合移动的device.In本文中，我们提出了一种新的内存效率的方法来识别宏基因组DNA流中的操作分类单位（OTU）。我们的方法是基于在MinION平台产生的长DNA读段的实时流上构建的重叠图中找到连接组件。我们提出了一个有效的算法，以保持连接组件时，重叠图流，并显示如何冗余信息可以从流中删除传递闭包。通过对模拟和真实世界宏基因组数据的实验，我们证明了所得到的解决方案能够以高精度恢复OTU，同时保持适用于移动的计算设备。
With the emergence of portable DNA sequencers, such as Oxford Nanopore Technology MinION, metagenomic DNA sequencing can be performed in real-time and directly in the field. However, because metagenomic DNA analysis is computationally and memory intensive, and the current methods are designed for batch processing, the current metagenomic tools are not well suited for mobile devices.In this paper, we propose a new memory-efficient method to identify Operational Taxonomic Units (OTUs) in metagenomic DNA streams. Our method is based on finding connected components in overlap graphs constructed over a real-time stream of long DNA reads as produced by MinION platform. We propose an efficient algorithm to maintain connected components when an overlap graph is streamed, and show how redundant information can be removed from the stream by transitive closures. Through experiments on simulated and real-world metagenomic data, we demonstrate that the resulting solution is able to recover OTUs with high precision while remaining suitable for mobile computing devices.
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