Công cụ tin sinh học cho phân tích metagenome

Các nhà khoa học tại Los Alamos National Laboratory đã phát triển một phương pháp phân tích DNA của một quần thể vi sinh vật như quần thể vi sinh vật ở biển, đất và trong đường ruột chúng ta. “Metagenomic nghiên cứu toàn bộ quần thể vi sinh vật nhờ genomic, như việc bạn giải trình tự DNA của một nhóm các vi sinh vật cùng một lúc” theo lời của Patrick Chain, nhà khoa học đứng đầu dự án tại Los Alamos. “ Kết quả một tập dữ liệu lớn các các đoạn trình tự ngắn hay ‘read’ mà bạn cần sắp xếp để có thể hiểu những sinh vật nào là đại diện thực sự và chúng đang làm gì. Tại Los Alamos, chúng tôi chuyên xử lý những tập dữ liệu lớn, chúng tôi biết cách sử dụng chúng trong vật lý, mô hình đại dương hoặc khí hậu, hay nhưng đặc tính sinh học phức tạp bên trong.”

“Chúng tôi đã phát triển một công cụ mới trong lĩnh vực này lĩnh vực đang phát triển và lan rộng một các nhanh chóng được gọi là ‘metagenomic’.” Chain nói, “Chúng sử dụng dữ liệu nucleic acid và tìm kiếm các phần mà tìm thấy duy nhất trong cơ sở dữ liệu.”

Theo bài báo trong tạp chí Nature Acids Reasearch, các nhà nghiên cứu cho thấy phương pháp mới này để phân loại shotgun metagenomic read, một phương pháp có độ chính xác cao và hoạt động tốt hơn với hầu hết các phương pháp hiện nay.

Công cụ có tên là GOTTCHA (Genomic Origins Through Taxomnomic Challenge) sử dụng cơ sở dữ liệu các genome tham chiếu đã tiền xử lý để chỉ giữ lại nhưng đoạn độc nhất trong genomes ở bất cứ cấp độ phân loại nào và sau đó nó phân loại các trình tự metagenome đơn lẻ hay các read. Chúng tôi đã tạo ra phương pháp độc nhất để tham vấn các cơ sở dữ liệu với bất kỳ phần mềm alignment nguồn mở nào và cung cấp độ phòng phú tương đối (Relative abundance là một phần trong đa dạng sinh học và cho biết độ phổ biến hay độ hiếm của một loài so với các loài khác) của các sinh vật tìm thấy trong mẫu.

Công cụ GOTTCHA cung cấp khả năng tìm kiếm với cả trình tự vi khuẩn và virus trong các mẫu phức tạp và tạo nên phương pháp linh động đối vơi các chiến lược tìm kiếm cơ sở dữ liệu có thể sử dụng lâu dài cho việc lập hồ sơ về quần thể.

Nguồn:http://lanl.gov/discover/news-release-archive/2015/March/03.18-bioinformatics-tool-for%20metagenome-analysis.php

Link công cụ GOTTCHA: https://github.com/LANL-Bioinformatics/GOTTCHA.

 {fcomment}