宏基因组分箱

宏基因组分箱已逐渐成为探索微生物组成与功能必不可少的技术手段。近日，英国爱丁堡大学研究人员在Nature methods发表最新研究，对同一组样本进行了单覆盖和多覆盖分箱比较，发现多覆盖分箱比单覆盖分箱能产生更好的结果，且能够识别其他方法忽视的污染序列和嵌合分箱。尽管多覆盖分箱需要更多资源，但它是一种更优越的方法，应始终优先于单覆盖分箱进行。

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宏基因组

鞠峰团队：剔除重复数据可提高宏基因组组装和分箱效率

宏基因组测序文库构建时引入的重复序列不仅会给定量分析带来偏差，而且还会导致覆盖剖面的错误，给宏基因组组装和分箱带来不良影响甚至失败，但这个问题很少被注意到，而且它对下游基本生物信息学过程的影响仍然不清楚。近日，西湖大学鞠峰及团队在Microbiology spectrum发表最新研究，基于五种典型数据（即人类肠道、生物反应器污泥、地表水、湖泊沉积物和森林土壤），发现剔除重复数据有助于提高组装和分箱的效率，还可节约计算成本。总之，该研究为微生物组研究中更经济高效的宏基因组分析提供了经验参考。

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KBase平台

Nature子刊：使用KBase可从微生物组中提取和分析MAGs

随着测序技术和生物信息学的快速发展，研究人员利用分箱技术从各种复杂样本中恢复了大量的微生物基因组。但受限制于大部分分箱工具依赖于生信基础和计算资源，因此，开发出共享、便捷的在线平台迫在眉睫。近日，美国劳伦斯伯克利国家实验室研究人员在Nature Protocols发表最新研究，在美国能源系统生物学知识库（KBase）上更新了可共享的数据质控和分箱工具，针对短reads序列能快速质控和组装出MAGs，还可提供MAGs分类、系统发育、功能分类等信息，值得关注和尝试。

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宏基因组组装基因组 (MAGs)

从复杂宏基因组数据中实现自动化分箱新工具binny

近年来，研究人员开发出多种分箱工具用于从宏基因组样本中恢复宏基因组组装基因组（MAGs），极大地扩展了人类和动物肠道参考基因组。近日，卢森堡大学研究人员在Briefings in Bioinformatics发表最新研究，开发出一种半监督宏基因组自动化分箱工具binny（https://github.com/a-h-b/binny），在模拟和真实数据集中，发现binny分箱性能优于现有Metabat2、VAMB和SemiBin等6种常用工具。总之，该工具的开发为从宏基因组数据中恢复高质量基因组提供新的方法和见解，值得关注和进一步测试。

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冰川微生物组

Nature子刊：中国科学家构建全球首个冰川微生物基因组和基因目录

冰川和冰盖覆盖了地球表面约10%的面积，是地球上最大的淡水水库。青藏高原被称为世界“第三极”和“亚洲水塔”，除南北极外，它是全球最大的冰川分布区。尽管冰川存在极端的环境条件，但在冰川表面仍可发现细菌、藻类、古菌、真菌和其他微真核生物。冰川也可以作为过去微生物的记录，是微生物的天然存储器，封存了不同历史时期的微生物。近日，中科院青藏高原研究所刘勇勤、中科院微生物研究所骆迎峰及团队在Nature Biotechnology发表最新研究，对青藏高原21条冰川的85个宏基因组分箱得到2358个MAGs，结合883个分离株，覆盖雪、冰和冰粒生境，提供了一个专门的冰川微生物基因组和基因目录，以存档冰川基因组和功能多样性。总之，该目录是一种宝贵的资源，有助于加深对西藏冰川微生物组结构和功能的理解，为未来更深入探究气候变化对青藏高原碳通量的影响提供理论依据。

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病毒基因组

一种快速和精确的构建病毒宏基因组组装基因组（vMAGs）工具vRhyme

通过分箱技术从宏基因组数据中恢复细菌、古菌甚至真核生物至关重要，但针对病毒基因组的组装恢复工具相对较少。近日，研究者在Nucleic Acids Research发表最新研究，他们开发一个快速和精确的构建病毒宏基因组组装基因组（vMAGs）工具—vRhyme（https://github.com/AnantharamanLab/vRhyme）。vRhyme它是一种多功能工具，利用覆盖度方差比较和序列特征的监督机器学习分类来构建vMAGs，值得相关生信人员进一步尝试和比较。

病毒基因组 vRhyme 研究论文基础研究机器学习

宏基因组分箱

BusyBee Web：迈向基于整合和差异组成的宏基因组分箱

BusyBee Web 作为一种基于无参的分箱工具，其效率足以充当网络服务器。本文作者对分箱资源进行了重大更新，大大扩展了 BusyBee Web 的功能，使其成为一种基于组成型方法的多功能分箱工具。一方面，通过新增的聚类方法、嵌入算法和应用程序编程接口（API），为专家用户增加了数据分析的更多可能；另一方面，作者希望通过提供新的可视化和注释来扩大他们的用户群。该网络服务器免费使用：https://www.ccb.uni-saarland.de/busybee。

宏基因组分箱网络服务器聚类方法嵌入算法可视化

宏基因组分箱

复旦大学Nature子刊：基于孪生神经网络的高效宏基因分箱新工具SemiBin

近年来，通过分箱技术从宏基因组样本中可恢复宏基因组组装基因组（MAGs），这极大地扩展了人类和动物肠道参考基因组。近日，复旦大学类脑智能科学与技术研究院路易斯·佩德罗·科埃略（Luis Pedro Coelho）和赵兴明及团队在Nature Communications发表研究，他们开发了一种基于孪生神经网络的高效宏基因分箱新工具-SemiBin（https://github.com/BigDataBiology/SemiBin_benchmark），发现在模拟和真实数据集中，SemiBin的分箱性能显著优于Metabat2、Maxbin2和VAMB等现有工具。总之，SemiBin的开发为从宏基因组数据中恢复高质量基因组提供新的方法和见解。

宏基因组分箱宏基因组组装基因组 (MAGs) 研究论文基础研究人工智能与生物医学

从头宏基因组组装

MetaPlatanus：宏基因组二三代测序混合组装工具

本研究报告了一个混合宏基因组组装工具，MetaPlatanus。作者用短读长和长读长进行了基准测试，发现与现有的组装工具相比，MetaPlatanus 可以组装更多具有生物学重要元素的区域，例如基因、基因簇、病毒序列和近乎完整的基因组。总之，作者研究表明 MetaPlatanus 可能是探索宏基因组大规模结构的有效方法。

从头宏基因组组装重叠群物种特异性序列组成覆盖深度基准测试

菌群研究

Nature子刊：教你使用 CAMI 基准测试工具包评估宏基因组学软件

计算方法是菌群研究的关键，获得定量且无偏的性能评估对方法开发者和应用研究者很重要。为了在方法之间进行有意义的比较，确定最佳实践和常用示例数据并减少基准测试的计算成本，有必要使用标准化的数据集、过程和度量标准进行评估。在本教程中，作者描述了由较大的研究人员群体共同确定的计算宏组学基准测试中的新兴标准。作者解释了最相关的评估指标，用于评估宏基因组装配/组装，分箱和分析结果，并提供有关如何生成它们的分步说明。本教程将为同行提供参考，并有助于在菌群研究中提供信息丰富且可重复的基准测试。

菌群研究计算方法 CAMI数据集软件性能评测宏基因组

汞甲基化细菌

多组学揭示低氧环境下的汞甲基化细菌

在本研究中，林禾雨等对加拿大萨尼奇湾(Saanich Inlet)的氧化还原梯度海水样品进行了大规模的多组学分析。发现了一个以前没有被人们认识的海洋汞甲基化细菌类群Marinimicrobia，其分布广泛且功能多样。利用蛋白质同源建模技术构建了Marinimicrobia中HgcAB蛋白的三维模型，推测其具有功能性汞甲基化蛋白必备的氨基酸保守位点、氢键位置和必要的折叠结构。本研究揭示了一些潜在的新型海洋汞甲基化微生物，它们拓宽了我们对于汞甲基化微生物耐氧性和分布范围的认识。

汞甲基化细菌低氧环境蛋白质同源建模呼吸链末端氧化酶 HgcAB蛋白

变体自动编码器（VAMB）

Nature子刊：宏基因组的分箱和组装的新方法

丹麦哥本哈根大学Simon Rasmussen课题组的最新研究利用深度变体自动编码器（VAMB）改进了宏基因组的组装。该项研究成果发表在2021年1月4日出版的《自然-生物技术》上。其通过将宏基因组分箱与无监督的深度学习相结合，作者展示了在不同类型和大小的数据集上与最先进的方法相比的改进。他们的发现的重要性不局限于微生物组和宏基因组学领域，因为数据集成是许多生命科学研究领域的核心过程。通过跨多个组学数据集的数据集成，将大大提高精密医学领域的未来发现。

变体自动编码器（VAMB） k-mer 序列丰度平均核苷酸同一性（ANI）深度学习

宏基因组组装基因组(MAGs)

Nature子刊：地球微生物组的基因组目录

鸟枪基因组的细菌和古细菌基因组的重建使人们对生态学以及与环境和宿主相关的微生物群落的进化有了深入的了解。本文中，作者将这种方法应用于从覆盖整个地球各大洲和海洋的不同栖息地收集的10,000多个宏基因组。该综合目录包括52,515个由宏基因组组装的基因组，它们代表跨越135个门的12,556个新的候选物种水平的操作分类单位。该目录将已知细菌和古细菌的系统发育多样性扩展了44％，可广泛用于简化的比较分析，交互式探索，代谢建模和批量下载。作者演示了这一集合的效用，用于了解次级代谢物的生物合成潜力和解决成千上万的新宿主与未被培养的病毒的联系。该资源强调了以基因组为中心的方法在揭示影响生态系统过程的未培养微生物的基因组特性方面的价值。

宏基因组组装基因组(MAGs) 地球微生物组（GEM）系统发育多样性宏基因组分箱次级代谢产物

生物信息学工具

分析菌群基因水平转移的信息学工具

《Microbiome》近期发表的研究介绍了一种新的生物信息学分析工具——MetaCHIP，可以在不依赖于参考基因组的情况下，用于宏基因组测序数据分析，探索群落水平上的水平基因转移事件。

生物信息学工具基因水平转移 Bioinformatics HGT identification horizontal gene transfer

宏基因组分箱

Hi-C测序助力宏基因组测序数据组装和分箱

在CGF-2019的新技术大会中，Ivan介绍了Hi-C方法在宏基因组分箱上的重要价值（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1069972254）。小编当时就想：这真是一个有创造力的想法。当前，Hi-C测序文库构建的选择很多，但是分析工具比较欠缺。本研究提出了一个开源的分析工具bin3C，并与目前唯一的另一种方法ProxiMeta进行了比较。

宏基因组分箱 Clustering Community detection Hi-C Metagenome-assembled genome

宏基因组分析方法

一个新的宏基因组分类器KrakenUniq

KrakenUniq可被视为是在Kraken基础上附加了k-mer信息之后的一个改进型。

宏基因组分析方法生物信息学工具 Infectious disease diagnosis metagenomics Metagenomics classification

宏基因组分析方法

Nature子刊：从宏基因组中复原基因组的新方法

Nature Microbiology上发表的一篇方法学文章，介绍了一种新的宏基因组分箱工具——DAS Tool，可用于分析各类宏基因组样品，包括人体肠道、水体、土壤的宏基因组数据。

宏基因组分析方法宏基因组分箱宏基因组生物信息学 Jasenka Zubcevic

宏基因组

Natutre子刊: 宏表观组—DNA甲基化辅助宏基因组分箱

西奈山伊坎医学院的房刚课题组在Nature Biotechnology杂志上发表了宏表观组领域的开创性工作，该研究提出不同种的微生物中广泛存在自己独特的DNA 甲基化修饰模式，能被看成是一个天然的“条形码”，可以被用来提高宏基因组拼接和分箱的清晰度和完整度。同时，这项研究也开启了表观遗传学在微生物群落研究中功能性的探索。

宏基因组宏基因组分箱宏基因组组装三代测序

宏基因组

Nature子刊：宏基因组研究超强综述——从取样到分析

此文是Nicola Segata领衔创作的宏基因组分析综述，是目前我所见到的指导宏基因组实验和分析最好的综述。Segata本人及其团队在宏基因组分析领域编写了最多的主流软件，如LEfSe、MetaPhlAn2、HUMAnN2（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1055870103）和GraPhlAn等，而且还表发了众多顶级宏基因组研究文章，如《Cell：9428个人体宏基因组！探索全球人类微生物组中的广大未知》（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1047831920）、《Nature子刊：跨越人群的大肠癌肠道菌群特征和诊断标志物》（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1066677273）等。此文发表近2年，引用200+次，是CNS平均引用的2.5倍多，足以见此文的重要性。

宏基因组系统综述实验设计宏基因组拼接宏基因组分箱