CheckM: оценка качества микробных геномов, полученных из изолятов, отдельных клеток и метагеномных данных

Масштабное получение геномов из изолятов, отдельных клеток и метагеномных данных стало возможным благодаря развитию вычислительных методов и значительному снижению стоимости секвенирования. Хотя постоянно увеличивающееся число черновых геномов предоставляет важную информацию об эволюционном и функциональном разнообразии микробной жизни, завершение работы над всеми доступными референсными геномами стало практически невыполнимым. Для получения достоверных биологических выводов на основании черновых геномов необходимы точные оценки их полноты и контаминации. Современные методы оценки качества геномов носят несистематизированный характер и обычно используют ограниченное число «маркерных» генов, консервативных для всех бактериальных или архейных геномов. Мы представляем CheckM — автоматизированный метод оценки качества генома, основанный на более широком наборе маркерных генов, специфичных для положения генома в дереве референсных геномов, а также на информации о совместной локализации этих генов. Эффективность CheckM продемонстрирована на синтетических данных и широком спектре геномов, полученных из изолятов, отдельных клеток и метагеномов. Показано, что CheckM обеспечивает точные оценки полноты и контаминации геномов и превосходит существующие методы. С помощью CheckM мы выявили широкий спектр ошибок, затрагивающих опубликованные геномы изолятов, и продемонстрировали, что геномы, полученные из отдельных клеток и метагеномных данных, существенно различаются по качеству. Для облегчения использования черновых геномов мы предлагаем объективную оценку качества генома, которую можно применять для отбора геномов, пригодных для конкретных анализов микробных сообществ, ориентированных на отдельные гены или на геномы в целом.