提出了一种新型的核心基因组聚类方法，用于细菌基因组的人群结构分析和基因分型

《Journal of Microbiological Methods》：A novel core genome clustering method proposed for population structure analysis and genotyping of bacterial genomes

　　

张玉燕|潘秋辉

大连工业大学数学科学学院，中国大连 116024

摘要

核心基因组多位点序列分型（cgMLST）已成为群体结构和基因分型的有效方法。然而，对于高度重组或遗传多样性较低的细菌基因组而言，其区分能力有限。为了解决这一问题，我们提出了一种基于k-mer自然向量的新型核心基因组聚类方法——cgKNV，该方法克服了分辨率限制并保持了计算效率。我们使用三个具有不同遗传多样性的数据集来评估cgKNV的实用性：346株高度重组的粪肠球菌用于群体结构分析，583株遗传同型的炭疽杆菌用于基因分型和连锁推断，以及1786株脓肿分枝杆菌用于主要循环克隆的鉴定。研究结果表明，与cgMLST相比，cgKNV能够更精确地描述群体结构并在基因分型中具有更强的区分能力。作为一种无阈值聚类方法，cgKNV能够将分离株分类到已建立的群体结构中，并有效区分不同遗传多样性的细菌基因组。此外，cgKNV具有高度的可扩展性，易于整合新的分离株，使其成为进行大规模细菌基因组研究的有效工具。