微生物扩增子多样性(16S/ITS/18S)如何自主分析?

科技   2024-12-04 17:02   北京  

微生物群落的组成和多样性研究一直是农业及医学的科研热点,高通量16S/ITS/18S微生物多样性测序是该类研究的有力工具,但如何自己分析测序数据,让众多学习者头疼不已。且不提软件安装及分析环境配置这个麻烦事。单单繁多的分析内容就让很多初学者摸不着头脑。但是,如果我们静下心来剖析其整体结构,就可以清晰、明确的把分析内容分成4大块,具体如下:

01

物种组成分析

要研究样本中的微生物种类、亲缘关系和其相对丰度。首先将微生物种类数具象为ASV这个概念,然后利用如Venn图、堆叠柱状图、热图、三元相图、分类学树、krona和circos等一系列图表来可视化这些特点。

02

物种差异分析

这一步关注于识别和解释不同样本或组之间的微生物差异。通过metastats、lefse和stemp这些方法,鉴定出哪些微生物在特定环境或条件下有显著差异,从而揭示微生物社群的结构变化。

03

Alpha多样性分析

通过丰富度和均匀度来展示样本内的微生物多样性,分别是物种累积曲线和等级丰度曲线直接表现,和图表化香农、辛普森等参数间接表现。

04

Beta多样性分析

借助PCA、NMDS、PCoA、CCA等梯度分析手段,将Bray-Curtis、Jaccard、uni-frac 等距离算法得出的群落间距离降维成图表,从而让我们可以直观感受不同样本群落间的距离远近。
除了这些主要的分析,还有一些如基因功能预测、相关性网络图等分析。

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