Nature Biotechnology:定义不明微生物基因组的标准

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年8月11日 来源:生物通

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  8月8日Nature子刊《Nature Biotechnology》发表了一篇文章,由美国能源部联合基因组研究所(DOE JGI)领导的一个联合研究组为单一扩增基因组(single amplified genomes,SAGs)和宏基因组-组装基因组(metagenome-assembled genomes,MAGs)最小元数据开发了新标准。

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生物通报道:DOE JGI微生物组计划负责人Tanja Woyke说:“单细胞基因组学已经成为宏基因组学补充研究的一种流行工具,从2007年首个来自环境细胞的单细胞基因组被公布在公共数据库上以后,它们就成为了具有数据质量波动的汇编程序集。宏基因组-组装基因组也面临着同样的挑战。”对想进行比较分析的研究人员来说,稳定的比较基因组学依赖于广泛而正确的元数据(metadata)。

在文章中,Woyke和她的同事提出了4类基因组质量:少于50%完成度且满足组装碎片最小复查和小于10%非靶序列污染的被归为低质量草稿;完成度至少达到50%且满足组装碎片最小复查和小于10%非靶序列污染的被归为中等质量草稿;完成度高于90%且含有23S、16S和5S rRNA基因以及至少18个tRNAs,污染小于5%的则被归为高质量草稿;单个连续序列之间没有间隔且每10万个碱基对错误少于1个的才能被归为完成级

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目前,研究组大概已经生成了Genomes OnLine Database (GOLD)中2800多个SAGs和4500多个MAGs的80%。

文章第一作者、DOE JGI科学家Bob Bowers说,GOLD中许多SAGs将被归类为低质量或中等质量草稿。整理工作非常有价值,出于某些目的,研究人员可能更喜欢使用高质量或完成级数据集。“单细胞和宏基因组数据集整体质量变化很大。虽然低质量草稿中的基因组信息支离破碎,但它们可能代表着生命树上某一新的分支,在很多研究人员看来有数据总比什么都没有好,”他补充道“这项分类标准的提出,将迫使科学家们向公共数据库提交资料之前就仔细考虑好基因组的质量。”

Woyke和Bowers设想了SAGs和MAGs的最小元数据要求,作为测序数据的现有元数据标准(于2011年被基因组标准联盟开发实施的MIxS)的拓展。

基因组标准联盟(GSC)是一个开放式的会员工作机构,包括国家生物技术信息中心(NCBI)和欧洲生物信息学研究所(EBI)的相关代表。通过与数据提供者直接合作,GSC可指导大型数据提交者和数据库提交与MIxS标准一致的合规数据。

GSC董事会成员、DOE JGI原核生物超级项目带头人Nikos Kyrpides说:“包括MG-RAST、IMG和GOLD在内的其他重要公共微生物组数据管理系统也采用了MIxS标准,”他指出,作为DOE JGI核心使命的一部分,其所在研究所长期参与基因组标准开发的组织工作。GSC的作用是使共同体内的成员凝聚起来,开发和实现正在不断成长的相关标准。对未培养微生物(uncultivated microorganisms)来说,MIxS的扩大需求事实上是在最近的一次GSC会议上被提出的。

“通过定义来自单细胞基因组和宏基因组的序列和抽样描述,这些拓展工作补充了MIxS的元数据标准包,”GSC主席、文章共同作者、马里兰大学医学院教授Lynn Schriml说:“这些新标准开辟了元数据探索的全新领域,毕竟过去被称为微生物暗物质的绝大多数微生物的的部分,在目前的MIxS标准中并没有描述。”

数据库可重复使用能力与其丰富程度同样重要,这篇文章的发表意味着数据的捕捉和提交又拔高了一台阶,同时,使用数据库的科研人员也将获得更多既得利益。解决基因组学重要挑战的新工具

原文标题:Minimum information about a single amplified genome (MISAG) and a metagenome-assembled genome (MIMAG) of bacteria and archaea

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