Multi-factorial examination of amplicon sequencing workflows from sample preparation to bioinformatic analysis
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The development of sequencing technologies to evaluate bacterial microbiota composition has allowed new insights into the importance of microbial ecology. However, the variety of methodologies used among amplicon sequencing workflows leads to uncertainty about best practices as well as reproducibility and replicability among microbiome studies. Using a bacterial mock community composed of 37 soil isolates, we performed a comprehensive methodological evaluation of 540 workflows, each with a different combination of methodological factors spanning sample preparation to bioinformatic analysis to define sources of artifacts that affect sensitivity, specificity, and biases in the resulting compositional profiles. Of the 540 workflows examined, those using the V4-V4 primer set enabled the highest level of concordance between the original mock community and resulting microbiome sequence composition. Use of a high-fidelity polymerase, or a lower-fidelity polymerase with increased PCR elongation time limited chimera formation. Bioinformatic pipelines presented a trade-off between the fraction of distinct community members identified (sensitivity) and fraction of correct sequences (specificity). DADA2 and QIIME2 assembled V4-V4 reads amplified by Taq polymerase resulted in the highest specificity (100%), but only identified 52% of mock community members. Using mothur to assemble and denoise V4-V4 reads resulted in detection of 75% of mock community members among the resulting sequences, albeit with marginally lower specificity (99.5%). Optimization of microbiome workflows is critical for accuracy and to support reproducibility and replicability among microbiome studies. These aspects will help reveal the guiding principles of microbial ecology and impact the translation of microbiome research to human and environmental health.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,017 | 0,027 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».