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omicverse-microbiome-16s-amplicon-dada2

数据与分析

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更新于 10-16 02:38

技能介绍

用途:把 16S rRNA 扩增子的双端 Illumina FASTQ 处理成分析就绪的 AnnData(样本×ASV,var 中带 7 级 SINTAX 分类,ASV 中心序列一并保存),并接续常规下游分析。

主要能力:同一封装支持两种后端——vsearch/UNOISE3(默认,速度较快、可按 jobs 并行、噪声数据保留读数较多)和 DADA2(贝叶斯去噪,耗时更长但 ASV 分辨率更高,backend='dada2')。提供一站式 amplicon_16s_pipeline 与分步 API(merge→filter→dereplicate→UNOISE3→uchime3→SINTAX→OTU 表→AnnData),可用 build_amplicon_anndata 从外部结果组装 AnnData。下游包括 Alpha(Shannon/observed_otus/Simpson/Chao1,Faith PD 需系统发育树)、Beta(Bray-Curtis/Jaccard/Aitchison,UniFrac 需树与 unifrac 包)、PCoA/NMDS 排序,以及 Wilcoxon、pyDESeq2、ANCOM-BC 差异丰度。另有 rarefy、filter_by_prevalence、collapse_taxa、clr/ilr 等预处理。

使用方式:先用 ov.alignment.fetch_rdp(db_dir=...) 获取 SINTAX 参考库(或 fetch_sintax_ref 换库),准备按样本 ID 索引、含分组列的元数据 DataFrame,再调用 ov.alignment.amplicon_16s_pipeline(fastq_dir=..., workdir=..., db_fasta=..., backend=..., sample_metadata=...) 。也可显式传 samples=[(name, fq1, fq2)]。流程需要可写且空间充足的 workdir,需自备引物时设置 primer_fwd/primer_rev 交由 cutadapt 处理。

适用场景与限制:面向 16S 扩增子,不包含宏基因组流程;DA 方法比较、跨队列荟萃、系统发育树构建与 UniFrac/Faith PD、微生物组与代谢组整合均属其他独立技能。alpha/beta/DA 前不要对计数做对数转换。参数如 filter_max_ee、unoise_minsize、sintax_cutoff、otutab_identity 会显著影响结果,需按数据质量调整;资料未提供具体收费、平台或效果信息。