Microbiome differential abundance methods produce different results across 38 datasets
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Identifying differentially abundant microbes is a common goal of microbiome studies. Multiple methods have been applied for this purpose, which are largely used interchangeably in the literature. Although it has been observed that these tools can produce different results, there have been very few large-scale comparisons to describe the scale and significance of these differences. In addition, it is challenging for microbiome researchers to know which differential abundance tools are appropriate for their study and how these tools compare to one another. Here, we have investigated these questions by analyzing 38 16S rRNA gene datasets with two sample groups for differential abundance testing. We tested for differences in amplicon sequence variants and operational taxonomic units (referred to as ASVs for simplicity) between these groups with 14 commonly used differential abundance tools. Our findings confirmed that these tools identified drastically different numbers and sets of significant ASVs, however, for many tools the number of features identified correlated with aspects of the tested study data, such as sample size, sequencing depth, and effect size of community differences. We also found that the ASVs identified by each method were dependent on whether the abundance tables were prevalence-filtered before testing. ALDEx2 and ANCOM produced the most consistent results across studies and agreed best with the intersect of results from different approaches. In contrast, several methods, such as LEfSe, limma voom, and edgeR, produced inconsistent results and in some cases were unable to control the false discovery rate. In addition to these observations, we were unable to find supporting evidence for a recent recommendation that limma voom, corncob, and DESeq2 are more reliable overall compared with other methods. Although ALDEx2 and ANCOM are two promising conservative methods, we argue that those researchers requiring more sensitive methods should use a consensus approach based on multiple differential abundance methods to help ensure robust biological interpretations.
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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 | 0,030 | 0,068 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,005 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| 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 ».