NAR-2018-dbCAN2鉴定宏基因组CAZYome碳水化合物相关基因

文章目录

• • Science哈扎人CAZYome分析实例
  • • 实例解读
    • 分析方法探索(顺藤摸瓜)
  • dbCAN2——碳水化合物在线分析服务器
  • • dbCAN2简介
    • 在线分析
    • 本地软件和数据库下载
  • Reference
  • 猜你喜欢
  • 写在后面

宏基因组数据分析中，经常会使用多种多样的数据库，如综述型的有NCBI非冗余核酸或蛋白序列库(NR)、KEGG、COG、eggNOG、RFAM等。专业型的数据库有CAZy(碳水化合物酶)、ARBD(抗生素抗性基因)、CARD、VFDB、PHI等众多数据库。同时基于这些数据库，又开发了很多软件、和在线服务器(web server)方便同行使用。

今天带大家来学习一下CAZy数据库的使用。这里推荐一个今年刚发表在核酸研究(IF>11)的webserver，方便大家鼠标点点，轻松完成宏基因组碳水化合物酶组学的注释。

Science哈扎人CAZYome分析实例

之前精讲过一篇Science封面文章，如下：

• 3分和30分文章差距在哪里/li>

正文仅有3个主图，图2的宏基因组部分就围绕着碳水化合物代谢相关基因组(CAZYome)进行的研究。今天就带大家学习一下它是如何实现。

先回顾一下Science图2的主要结果。

实例解读

本图主要基于宏基因组测序碳水化合物代谢基因的种类、丰度进行分析，揭示哈扎人菌群功能周期的变化和与现代人的差别。

本图有8个子图分为5组，从5个不同的角度/主题进行说明。

dbCAN2于今年5月16日在线发表于《核酸研究》杂志(IF=11.561)，它是上文Science使用的dbCAN的升级版。知道为什么出2吗一版2012年出表至今已经引用571次了。

详细的教程可见帮助页。

在线分析

1. 填写E-mail，任务完成时获得结果链接；
2. 序列类型，可选fasta核酸或蛋白序列
3. 工具选择。默认只选了HMMER，一般也够用了。可以再选diamond、hotpep和CGCFinder。
4. 基因位置文件gff/bed格式(可选)，蛋白则不需要；
5. 序列文件，少量可粘贴，大量则上传文件，要求小于100M。

点击Submit就等着收结果吧。运行完成见如下页面。即使关闭，会收到结果页的链接。

基于注释的结果，对我们宏基因组基因丰度矩阵进行筛选，就可以进行CAZyome的分析了。是不是挺容易的。

本地软件和数据库下载

http://cys.bios.niu.edu/dbCAN2/download/

有本平台所有的软件和数据库，查看README.txt

碳水化合物蛋白数据库

CAZyDB.07312018.fa 蛋白序列520Mb，可以用diamond比对

序列名为GeneBankID，和分类

AWI06117.1|GT2

CAZyDB.07312018.fam-activities.txt 分类描述文件

AA10 AA10 (formerly CBM33) proteins are copper-dependent lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs); some proteins have been shown to act on chitin, others on cellulose;

CAZyDB.07312018.pr-with-ec.txt 基因对应酶学编

AAC00570.1 GT1|2.4.1.195

HMM数据库

dbCAN-HMMdb-V7.txt HMM模型

Reference

1. Smits, Samuel A., et al. “Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania.” Science 357.6353 (2017): 802-806. http://science.sciencemag.org/content/357/6353/802
2. 附件目录 http://science.sciencemag.org/content/suppl/2017/08/24/357.6353.802.DC1
3. 补充方法 http://science.sciencemag.org/content/sci/suppl/2017/08/24/357.6353.802.DC1/aan4834_Smits_SM.pdf
4. 附表1. 样品列表 http://science.sciencemag.org/highwire/filestream/698500/field_highwire_adjunct_files/1/aan4834_Table_S1.csv
5. 附表3. KEGG通路表 http://science.sciencemag.org/highwire/filestream/698500/field_highwire_adjunct_files/2/aan4834_Table_S3.csv
6. 附表4. KEGG Carbohydrate Metabolism pathways http://science.sciencemag.org/highwire/filestream/698500/field_highwire_adjunct_files/3/aan4834_Table_S4.csv
7. Zhang, Han, et al. “dbCAN2: a meta server for automated carbohydrate-active enzyme annotation.” Nucleic acids research (2018).
8. http://cys.bios.niu.edu/dbCAN2/

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