16全基因多位点序列分型(wgMLST)

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全基因多位点序列分型(wgMLST)

过去的15年中,多位点序列分型(MLST)已被证明可用于细菌的分子分型。传统的MLST分析框架通常定义七个位点(管家基因),这些基因使用Sanger技术进行测序。为每个位点的唯一序列分配了等位基因编号,并根据它们的等位基因图谱(这是七个等位基因编号的组合)确定了细菌菌株。

随着二代测序技术提供了快速、经济高效的细菌基因组测序方法,并逐渐取代了Sanger测序技术,传统的MLST可以扩展到全基因组MLST(wgMLST)。由于在wgMLST中考虑了更多的位点(通常为1500 – 4000),因此可以获得更高的分型分辨率。

与全基因组SNP分析相反,wgMLST基于等位基因变异的概念,这意味着重组缺失或多个位置的插入被视为单个进化事件。与仅考虑点突变的方法相比,该方法在生物学上可能更相关。

该技术的主要缺点是需要等位基因调控。在缺乏合适的自动化工具的情况下,为数千个位点维持一致的等位基因分配将是一项艰巨的任务。为此,软件提供了自动管理工具。

Bionumerics中进行wgMLST分析

The wgMLST 管理员 and WGS tools 插件

wgMLST管理员插件提供了各种自动管理工具,可为任何选择的生物体建立和维护wgMLST分析框架

l                      自动命名等位基因

l                      自动分配序列型别

l                      根据wgMLST创建子框架如MLST,eMLST,rMLST

l                      使用质控工具

尽管只有少数人可以访问特定于生物体的参考数据库,但大多数用户仅需要WGS tools插件。 该插件提供了一个全自动管道,基于整个基因组序列数据来识别等位基因。

BioNumerics使用两种方法来识别等位基因:

l                      基于从头拼接,然后进行BLAST搜索

l                      使用不基于拼接的方法,即直接从序列的原始reads

计算引擎

7.5和更高版本的BioNumerics中,可以在外部计算引擎上执行复杂的计算,例如从头拼接。 您可以在几乎免安装的按使用量付费的云解决方案(例如通过Amazon)或本地计算机集群部署(需要自定义服务)之间进行选择。

可以在BioNumerics内部将任务发布到计算引擎上,并检索这些计算的结果(包括用于质量控制的参数)。只有wgMLST等位基因图谱作为字符集存储在BioNumerics数据库中,从而形成了一个轻量级且响应迅速的菌株数据库。

不同水平的分析框架

基于wgMLST分析框架中包含的位点,可以在不同级别定义(例如, 核心基因组MLST(cMLST),核糖体MLST(rMLST)等

BioNumerics 7.5及更高版本中的字符视图提供了一种灵活的工具,可以选择用于软件中存在的分型、聚类分析(例如最小生成树)或统计测试的位点

使用Bionumerics进行wgMLST分析的原因

Bionumerics提供了:

l                      WgMLST的全自动流程

l                      集成计算引擎:可以基于云或本地设置

l                      轻量级的样品数据库

l                      灵活选择位点

当前,功能齐全的wgMLST分析框架可用于以下生物:

l                      鲍曼不动杆菌

l                      蜡状芽孢杆菌

l                      枯草芽孢杆菌

l                      洋葱伯克霍尔德菌复合体

l                      布鲁氏菌属

l                      弯曲杆菌-空肠弯曲菌

l                      柠檬杆菌属

l                      艰难梭菌

l                      克氏杆菌属。

l                      阴沟肠杆菌

l                      粪肠球菌

l                      粪肠球菌

l                      葡萄球菌

l                      大肠杆菌/志贺氏菌

l                      图拉弗朗西斯菌

l                      产气克雷伯菌

l                      产酸克雷伯菌

l                      肺炎克雷伯菌

l                      嗜肺军团菌

l                      李斯特菌

l                      微球菌属。

l                      牛分枝杆菌

l                      麻风分枝杆菌

l                      结核分枝杆菌

l                      淋球菌

l                      铜绿假单胞菌

l                      肠沙门氏菌

l                      粘质沙雷氏菌

l                      金黄色葡萄球菌

l                      表皮葡萄球菌

l                      假中间葡萄球菌

l                      化脓性链球菌

目前正在开发以下wgMLST分析框架,并将很快提供:

l                      百日咳博德特氏菌

l                      肉毒梭菌

l                      脓肿分枝杆菌

l                      奈瑟菌属

l                      嗜麦芽单胞菌

l                      弧菌

l                      耶尔森氏菌

 

 

 

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2020年6月22日 17:18
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