SuperAPI AI 工具集

roary-pangenome

数据与分析

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更新于 10-15 22:40

技能介绍

用途:从一组细菌分离株的 GFF3 注释(Prokka/Bakta 输出,文件内需含 ##FASTA 段)计算泛基因组,输出基因存在/缺失矩阵、非冗余泛基因组参考序列及核心基因比对,用于比较基因组学、附属基因挖掘与系统发育分析。

主要能力:先用 CD-HIT 去冗余,再在各预聚类内做 all-vs-all BLASTP,最后用 MCL 图聚类定义同源基因家族;按频率把基因划分为核心(≥99%)、软核心(95–99%)、壳(15–95%)和云(<15%);使用 -e 可生成核心基因串联多序列比对,配合 FastTree 或 IQ-TREE 建树;附带 roary_plots.py 可绘制频率分布、矩阵与饼图。

必要用法:安装可用 mamba install -c conda-forge -c bioconda roary,先以 command -v roary 确认是否已存在;典型运行命令为 roary -e --mafft -p 8 -i 95 -cd 99 -o pangenome -f roary_out/ roary_input/*.gff。常见参数包括 -i(BLASTP 最小一致性,默认 95)、-cd(核心基因所需样本比例,默认 99)、-p(并行进程数)、-s(不拆分旁系同源)、-iv(MCL inflation,默认 1.5)、-g(最大聚类数,默认 50000)等。

适用场景与限制:适合 10–10000 个基因组的近缘菌株比较,预期核苷酸一致性高于 95% 时效果较好;约 50 个基因组需 ≥8 GB 内存,500 个建议 32 GB 以上。装配高度碎片化或注释噪声大时官方建议改用 Panaroo,需要旁系同源感知的多阈值聚类可考虑 PIRATE,偏好图论统计分区可考虑 PPanGGOLiN。具体运行耗时受数据规模影响,资料未给出通用保证。