VirSorter2: много-классификаторный подход под управлением экспертов для выявления разнообразных ДНК- и РНК-вирусов

Введение: Вирусы играют значимую роль во многих биосферных и антропогенных экосистемах, однако большинство их сигналов остается «скрытым» в наборах метагеномных и метатранскриптомных последовательностей из-за отсутствия универсальных генетических маркеров, репрезентативных записей в базах данных и недостаточной развитости инструментов идентификации.

Результаты: Здесь мы представляем VirSorter2 — инструмент для идентификации ДНК- и РНК-вирусов, который использует достижения в области баз данных, основанных на геномных данных, и набор специально настроенных автоматических классификаторов для повышения точности и диапазона выявления вирусных последовательностей. При сравнении с геномами как изолированных, так и некультивируемых вирусов VirSorter2 уникальным образом демонстрировал стабильную высокую точность (F1-score > 0,8) во всем разнообразии вирусов, тогда как все другие инструменты недоучитывали вирусы за пределами группы, наиболее широко представленной в референсных базах данных, то есть представителей порядка Caudovirales. Среди оцененных инструментов VirSorter2 также единственный позволял минимизировать ошибки, связанные с атипичными клеточными последовательностями, включая геномы эукариот и плазмиды. Наконец, по мере расширения представлений о виросфере и обнаружения новых вирусных последовательностей модульная архитектура VirSorter2 изначально позволяет расширять его на новые типы вирусов за счет разработки новых классификаторов с сохранением максимальной чувствительности и специфичности.

Выводы: Благодаря много-классификаторной и модульной архитектуре VirSorter2 демонстрирует более высокую общую точность для основных вирусных групп и будет способствовать расширению наших знаний об эволюции вирусов, их разнообразии и взаимодействии вирусов с микробами в различных экосистемах. Исходный код VirSorter2 свободно доступен (https://bitbucket.org/MAVERICLab/virsorter2), а сам инструмент также доступен в bioconda и как приложение iVirus на CyVerse (https://de.cyverse.org/de).