NAR-2018-dbCAN2鉴定宏基因组CAZYome碳水化合物相关基因

文章目录

• • Science哈扎人CAZYome分析实例
  • • 实例解读
    • 分析方法探索(顺藤摸瓜)
  • dbCAN2——碳水化合物在线分析服务器
  • • dbCAN2简介
    • 在线分析
    • 本地软件和数据库下载
  • Reference
  • 猜你喜欢
  • 写在后面

宏基因组数据分析中，经常会使用多种多样的数据库，如综述型的有NCBI非冗余核酸或蛋白序列库(NR)、KEGG、COG、eggNOG、RFAM等。专业型的数据库有CAZy(碳水化合物酶)、ARBD(抗生素抗性基因)、CARD、VFDB、PHI等众多数据库。同时基于这些数据库，又开发了很多软件、和在线服务器(web server)方便同行使用。

今天带大家来学习一下CAZy数据库的使用。这里推荐一个今年刚发表在核酸研究(IF>11)的webserver，方便大家鼠标点点，轻松完成宏基因组碳水化合物酶组学的注释。

Science哈扎人CAZYome分析实例

之前精讲过一篇Science封面文章，如下：

• 3分和30分文章差距在哪里/li>

正文仅有3个主图，图2的宏基因组部分就围绕着碳水化合物代谢相关基因组(CAZYome)进行的研究。今天就带大家学习一下它是如何实现。

先回顾一下Science图2的主要结果。

实例解读

本图主要基于宏基因组测序碳水化合物代谢基因的种类、丰度进行分析，揭示哈扎人菌群功能周期的变化和与现代人的差别。

本图有8个子图分为5组，从5个不同的角度/主题进行说明。

dbCAN2于今年5月16日在线发表于《核酸研究》杂志(IF=11.561)，它是上文Science使用的dbCAN的升级版。知道为什么出2吗一版2012年出表至今已经引用571次了。

主页上有5个菜单，分别主页简介(Home)、在线注释(Annotate)、下载本地版(Download)、帮助(Help)和联系作者(About us)

详细的教程可见帮助页。

在线分析

1. 填写E-mail，任务完成时获得结果链接；
2. 序列类型，可选fasta核酸或蛋白序列
3. 工具选择。默认只选了HMMER，一般也够用了。可以再选diamond、hotpep和CGCFinder。
4. 基因位置文件gff/bed格式(可选)，蛋白则不需要；
5. 序列文件，少量可粘贴，大量则上传文件，要求小于100M。

点击Submit就等着收结果吧。运行完成见如下页面。即使关闭，会收到结果页的链接。

基于注释的结果，对我们宏基因组基因丰度矩阵进行筛选，就可以进行CAZyome的分析了。是不是挺容易的。

本地软件和数据库下载

http://cys.bios.niu.edu/dbCAN2/download/

有本平台所有的软件和数据库，查看README.txt

碳水化合物蛋白数据库

CAZyDB.07312018.fa 蛋白序列520Mb，可以用diamond比对

序列名为GeneBankID，和分类

AWI06117.1|GT2

CAZyDB.07312018.fam-activities.txt 分类描述文件

AA10 AA10 (formerly CBM33) proteins are copper-dependent lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs); some proteins have been shown to act on chitin, others on cellulose;

CAZyDB.07312018.pr-with-ec.txt 基因对应酶学编号

AAC00570.1 GT1|2.4.1.195

HMM数据库

dbCAN-HMMdb-V7.txt HMM模型

dbCAN2具体的本地安装涉及较多软件和数据库的布置，有时间写个专门的文章进行讲解。本文讲的在线版分析可以满足大多数同行。

Reference

1. Smits, Samuel A., et al. “Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania.” Science 357.6353 (2017): 802-806. http://science.sciencemag.org/content/357/6353/802
2. 附件目录 http://science.sciencemag.org/content/suppl/2017/08/24/357.6353.802.DC1
3. 补充方法 http://science.sciencemag.org/content/sci/suppl/2017/08/24/357.6353.802.DC1/aan4834_Smits_SM.pdf
4. 附表1. 样品列表 http://science.sciencemag.org/highwire/filestream/698500/field_highwire_adjunct_files/1/aan4834_Table_S1.csv
5. 附表3. KEGG通路表 http://science.sciencemag.org/highwire/filestream/698500/field_highwire_adjunct_files/2/aan4834_Table_S3.csv
6. 附表4. KEGG Carbohydrate Metabolism pathways http://science.sciencemag.org/highwire/filestream/698500/field_highwire_adjunct_files/3/aan4834_Table_S4.csv
7. Zhang, Han, et al. “dbCAN2: a meta server for automated carbohydrate-active enzyme annotation.” Nucleic acids research (2018).
8. http://cys.bios.niu.edu/dbCAN2/

猜你喜欢

• 10000+: 菌群分析
  宝宝与猫狗 提DNA发Nature 实验分析谁对结果影响大 Cell微生物专刊 肠道指挥大脑
• 系列教程：微生物组入门 Biostar 微生物组 宏基因组
• 专业技能：生信宝典 学术图表 高分文章 不可或缺的人
• 一文读懂：宏基因组 寄生虫益处 进化树
• 必备技能：提问 搜索 Endnote
• 文献阅读 热心肠 SemanticScholar Geenmedical
• 扩增子分析：图表解读 分析流程 统计绘图
• 16S功能预测 PICRUSt FAPROTAX Bugbase Tax4Fun
• 在线工具：16S预测培养基 生信绘图
• 科研经验：云笔记 云协作 公众号
• 编程模板: Shell R Perl
• 生物科普: 肠道细菌 人体上的生命 生命大跃进 细胞暗战 人体奥秘

写在后面

为鼓励读者交流、快速解决科研困难，我们建立了“宏基因组”专业讨论群，目前己有国内外2300+ 一线科研人员加入。参与讨论，获得专业解答，欢迎分享此文至朋友圈，并扫码加主编好友带你入群，务必备注“姓名-单位-研究方向-职称/年级”。技术问题寻求帮助，首先阅读《如何优雅的提问》学习解决问题思路，仍末解决群内讨论，问题不私聊，帮助同行。

点击阅读原文，跳转最新文章目录阅读
https://mp.weixin.qq.com/s/5jQspEvH5_4Xmart22gjMA

来源：刘永鑫Adam