MetaWRAP — гибкий конвейер для анализа метагеномных данных с реконструкцией геномов

Введение: Изучение микробиомов с помощью полноразмерного метагеномного дробового секвенирования позволяет анализировать некультивируемые микробные популяции, которые могут играть важную роль в своей среде. Выделение отдельных черновых геномов (бинов) облегчает метагеномный анализ на уровне отдельного генома. Программные средства и конвейеры для такого анализа стали разнообразными и сложными, что создает для биологов значительные трудности при их освоении и использовании. Кроме того, хотя алгоритмы выделения бинов быстро совершенствуются, по-прежнему не хватает инструментов для их оценки и визуализации.

Результаты: Для решения этих задач мы представляем metaWRAP — модульное программное обеспечение для анализа данных дробового метагеномного секвенирования. metaWRAP использует современные программы для обработки метагеномных данных от исходных прочтений секвенирования до бинов и их анализа. MetaWRAP достаточно гибок, чтобы предоставить исследователям контроль над анализом, и в то же время прост в установке и использовании. Он включает гибридные алгоритмы, которые объединяют сильные стороны различных программ для выделения и доработки высококачественных бинов из метагеномных данных путем консолидации бинов и повторной сборки. Гибридный алгоритм выделения бинов в metaWRAP превосходит отдельные подходы к биннингу и другие программы консолидации бинов как на синтетических, так и на реальных наборах данных. Наконец, metaWRAP содержит многочисленные модули для анализа метагеномных бинов, включая таксономическое назначение, оценку обилия, функциональную аннотацию и визуализацию.

Выводы: metaWRAP — это простой в использовании модульный конвейер, который автоматизирует основные этапы метагеномного анализа и одновременно существенно улучшает выделение и интерпретацию высококачественных метагеномных бинов. Модули уточнения бинов и повторной сборки в metaWRAP стабильно превосходят другие подходы к биннингу. Каждый модуль metaWRAP является самостоятельным компонентом, что делает его гибким и универсальным инструментом для работы с данными дробового метагеномного секвенирования. MetaWRAP — программное обеспечение с открытым исходным кодом, доступное по адресу https://github.com/bxlab/metaWRAP .