Tổng hợp các công cụ Tin Sinh học dùng trong phân tích metagenomics

Khác với dữ liệu genome, dữ liệu metagenome thu được từ công nghệ giải trình tự thế hệ mới lớn hơn, có độ bao phủ thấp hơn và thường không dư thừa thông tin, dẫn đến thời gian phân tích và tỉ lệ lỗi cao hơn nếu sử dụng các công cụ phát triển cho genomics để phân tích dữ liệu metagenome. Ngoài ra, mục đích và ứng dụng của các nghiên cứu metagenomics không giống với genomics, do đó cần có những công cụ riêng để xử lý và khai thác thông tin từ dữ liệu metagenome. Dưới đây là tổng hợp tên và đường dẫn tới một số công cụ phổ biến được dùng trong các bước phân tích chính của metagenomics.

 

1. Lắp ráp metagenome (Metagenome Assembly)

Velvet http://www.ebi.ac.uk/~zerbino/velvet/ 

Celera http://www.cbcb.umd.edu/research/assembly.shtml#software

Metasim(Simulator-used to compare predictions) http://ab.inf.uni-tuebingen.de/software/metasim/welcome.html#Download 

Euler http://nbcr.sdsc.edu/euler/

2. Dự đoán gene (Gene calling)
GeneMark http://exon.gatech.edu/GeneMark/metagenome/Prediction/
FragGeneScan  http://omics.informatics.indiana.edu/FragGeneScan/
MetaGeneAnnotator http://metagene.cb.k.u-tokyo.ac.jp/
Orphelia  http://orphelia.gobics.de/

3. Phân tích đa dạng loài (Diversity analysis)

MLST http://www.mlst.net/

MOTHUR http://www.mothur.org/

EstimateS http://viceroy.eeb.uconn.edu/EstimateS/

QIIME http://qiime.org/install/virtual_box.html

PHACCS http://phaccs.sourceforge.net/

4. Phân nhóm trình tự (Binning)

Phân nhóm dựa vào đặc điểm thành phần (Composition-based binning) 

TETRA http://www.megx.net/tetra/index.html

Phylopathia http://cbcsrv.watson.ibm.com/phylopythia.html

Phân nhóm dựa vào độ trùng khớp (Similarity-based binning)
MEGAN http://ab.inf.uni-tuebingen.de/software/megan/

CARMA http://www.cebitec.uni-bielefeld.de/brf/carma/carma.html

Phymm http://www.cbcb.umd.edu/software/phymm/

5. Chú giải chức năng (Functional Annotation)
MEX (Motif Extraction) http://adios.tau.ac.il/SPMatch/

MG-RAST http://metagenomics.anl.gov/

RAMMCAP(Rapid analysis of Multiple Metagenomes with Clustering and Annotation Pipeline) 
http://weizhong-lab.ucsd.edu/rammcap/cgi-bin/rammcap.cgi

6. Phân tích so sánh đối chiếu (Comparitive Metagenomics)
MEGAN http://metagenomics.anl.gov/

MG-RAST http://metagenomics.anl.gov/

Camera http://camera.calit2.net/#

ShotgunFunctionalizeR http://shotgun.math.chalmers.se/

UniFrac http://bmf.colorado.edu/unifrac/

MetaStats http://metastats.cbcb.umd.edu/detection.html

Galaxy https://main.g2.bx.psu.edu/u/aun1/w/metagenomic-analysis

MetaMine http://www.megx.net/metamine/

MetaLook http://www.megx.net/metalook/index.php

IMG/M http://img.jgi.doe.gov/cgi-bin/m/main.cgi