dRep: инструмент для быстрых и точных геномных сравнений, позволяющий улучшить восстановление геномов из метагеномов за счет дерепликации

Число микробных геномов, секвенируемых ежегодно, быстро растет, отчасти благодаря метагеномным исследованиям с разрешением до генома, в ходе которых регулярно получают сотни геномов чернового качества. Разработаны быстрые алгоритмы для комплексного сравнения больших наборов геномов, однако для геномов чернового качества они неточны. Здесь мы представляем dRep — программу, которая сокращает вычислительное время попарных сравнений геномов за счет последовательного применения быстрого, но неточного способа оценки геномной дистанции и медленного, но точного метода определения средней нуклеотидной идентичности. При сравнении с ранее разработанными алгоритмами dRep обеспечивает 28-кратное ускорение при идеальной полноте и точности. Мы демонстрируем использование dRep для восстановления геномов из наборов данных временных рядов. Каждый метагеном собирали отдельно, после чего dRep применяли для выявления групп практически идентичных геномов и выбора лучшего генома из каждого набора репликатов. Это позволило восстановить значительно большее число геномов более высокого качества по сравнению с набором, полученным при ко-сборке.