Current and Promising Approaches to Identify Horizontal Gene Transfer Events in Metagenomes
Notice bibliographique
Résumé
High-throughput shotgun metagenomics sequencing has enabled the profiling of myriad natural communities. These data are commonly used to identify gene families and pathways that were potentially gained or lost in an environment and which may be involved in microbial adaptation. Despite the widespread interest in these events, there are no established best practices for identifying gene gain and loss in metagenomics data. Horizontal gene transfer (HGT) represents several mechanisms of gene gain that are especially of interest in clinical microbiology due to the rapid spread of antibiotic resistance genes in natural communities. Several additional mechanisms of gene gain and loss, including gene duplication, gene loss-of-function events, and de novo gene birth are also important to consider in the context of metagenomes but have been less studied. This review is largely focused on detecting HGT in prokaryotic metagenomes, but methods for detecting these other mechanisms are first discussed. For this article to be self-contained, we provide a general background on HGT and the different possible signatures of this process. Lastly, we discuss how improved assembly of genomes from metagenomes would be the most straight-forward approach for improving the inference of gene gain and loss events. Several recent technological advances could help improve metagenome assemblies: long-read sequencing, determining the physical proximity of contigs, optical mapping of short sequences along chromosomes, and single-cell metagenomics. The benefits and limitations of these advances are discussed and open questions in this area are highlighted.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».