MicrobeAnnotator: удобный и комплексный конвейер функциональной аннотации геномов микроорганизмов

ПРЕДПОСЫЛКИ: Высокопроизводительное секвенирование увеличило число доступных геномов микроорганизмов, полученных из изолятов, отдельных клеток и метагеномов. В связи с этим необходимы быстрые и комплексные конвейеры функциональной аннотации генов для анализа и сравнения этих геномов. Хотя существует несколько подходов к аннотации геномов, обычно они не предназначены для простого включения в аналитические конвейеры, не объединяют результаты различных баз данных аннотаций и не предоставляют удобных для использования сводок метаболических реконструкций; кроме того, для высокопроизводительного анализа им, как правило, требуются значительные вычислительные ресурсы, недоступные среднестатистическому пользователю. РЕЗУЛЬТАТЫ: В настоящей работе представлен MicrobeAnnotator — полностью автоматизированный и простой в использовании конвейер для комплексной функциональной аннотации геномов микроорганизмов, объединяющий результаты нескольких референсных белковых баз данных и возвращающий соответствующие аннотации вместе с ключевыми метаданными, такими как взаимосвязанные идентификаторы соответствующих референсных белков из нескольких баз данных [ортология KEGG (KO), Комиссия по ферментам (E.C.), онтология генов (GO), Pfam и InterPro]. Кроме того, функциональные аннотации суммируются в модули Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) в составе графического вывода (тепловой карты), позволяющего быстро выявлять различия между несколькими исследуемыми геномами и кластеризовать геномы на основе их метаболического сходства. MicrobeAnnotator реализован на Python 3 и свободно доступен по лицензии Artistic License 2.0 с открытым исходным кодом по адресу https://github.com/cruizperez/MicrobeAnnotator. ВЫВОДЫ: Возможности MicrobeAnnotator были продемонстрированы путем аннотации 100 геномов Escherichia coli и 78 геномов бактерий, относящихся к экологической радиации кандидатных типов (CPR), а также сравнения результатов с результатами других популярных инструментов. Показано, что использование нескольких баз данных аннотаций позволяет MicrobeAnnotator получать больше аннотаций на геном по сравнению с более быстрыми инструментами, использующими сокращенные базы данных, и обеспечивает вычислительную эффективность...