用途:Prokka 是一套命令行原核基因组快速注释流程,用于新组装的细菌、古菌、病毒和线粒体基因组的基因预测与功能注释。
主要能力:编码基因(CDS)由 Prodigal 预测,采用分层搜索策略,先查属特异性蛋白数据库,再查 RefSeq 蛋白,最后查 Pfam/TIGRFAMs HMM;非编码 RNA(rRNA、tRNA、tmRNA)由 Barrnap、Aragorn、Infernal 识别。典型 4–6 Mb 细菌基因组数分钟完成,输出 GFF3、GenBank、FASTA、TSV、.txt 等汇总文件,可用于 Roary 泛基因组、OrthoFinder 等下游比较基因组分析,也可用 BioPython、pandas 解析。
使用方式:推荐 conda 安装:conda install -c conda-forge -c bioconda prokka;先运行 command -v prokka 检查是否已安装,在 pixi 项目内用 pixi run prokka。可用 prokka --version 与 prokka --depends 验证。基本运行示例:prokka genome.fasta --outdir results/ --prefix sample1 --kingdom Bacteria --cpus 4。如需解析输出可安装 biopython、pandas、matplotlib。运行前需确定 kingdom、属种株、组装来源(分离株或宏基因组 bin)、是否预测非编码 RNA、是否提供自定义蛋白集、命中 E 值阈值、最小 contig 长度等。宏基因组来源需使用 --metagenome 标志。
适用场景:Illumina/PacBio/Nanopore 新组装注释、功能蛋白注释(产物名、EC 号、GO 条目)、比较基因组学准备、病毒/噬菌体注释、MAG 注释。若目标是 NCBI GenBank 标准合规提交,应改用 PGAP;若追求更快且数据库更新更及时、输出兼容 NCBI,可考虑 Bakta。
限制:资料未提供 Prokka 的收费与价格信息。输入须为 FASTA 格式的完整或草稿组装,contig 头不能含空格或特殊字符且需重命名。宏基因组 bin 若含多个物种,Prodigal 会训练出混合模型,导致基因边界错误且下游步骤难以发现。依赖 Perl 与多项外部工具,建议使用 conda 管理环境。