Точное группирование контигов метагеномных сборок на основе состава, покрытия и графов сборки

Метагеномика позволяет восстанавливать различные генетические материалы от разных видов, что дает ценные сведения о микробных сообществах. Метагеномное биннингование группирует последовательности, принадлежащие различным организмам, и является важным этапом на ранних стадиях конвейеров метагеномного анализа. Классический подход при метагеномном биннинге заключается в сборке коротких ридов в более длинные контиги, а затем в группировке этих контигов в бины, представляющие разные таксономические единицы в образце. Большинство существующих инструментов биннинга разработаны для работы с контигами, но не используют графы сборки, из которых получены эти сборки. В данной работе мы предлагаем MetaCoAG — инструмент для метагеномного биннинга, который использует графы сборки в сочетании с информацией о составе и покрытии контигов. MetaCoAG оценивает начальное число бинов с использованием однокопийных маркерных генов, итеративно назначает контиги бинам и динамически регулирует число бинов в ходе процесса биннинга. Мы демонстрируем, что MetaCoAG существенно превосходит современные инструменты биннинга, обеспечивая такое же или большее число высококачественных бинов по сравнению со вторым по результату инструментом как на моделируемых, так и на реальных наборах данных. Насколько нам известно, MetaCoAG — первый автономный инструмент для биннинга контигов, который напрямую использует информацию графа сборки наряду с другими характеристиками контигов.