Eukfinder: a pipeline to retrieve microbial eukaryote genomes from metagenomic sequencing data
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Whole-genome shotgun (WGS) metagenomic sequencing of microbial communities allows us to discover the functions, physiologies, and evolutionary histories of microbial prokaryote and eukaryote members of diverse ecosystems. Despite their importance, metagenomic studies of microbial eukaryotes lag behind those of prokaryotes, due to the difficulty in identifying and assembling high-quality eukaryotic genomes from WGS data. To address this problem, we have developed Eukfinder, a bioinformatics pipeline that recovers and assembles nuclear and mitochondrial genomes of eukaryotic microbes from WGS metagenomics data. As part of its workflow, it utilizes two specialized databases to classify reads based on taxonomy which can be customized to the dataset or environment of interest. We applied Eukfinder to human gut microbiome WGS metagenomic sequencing data to recover genomes from the protistan parasite Blastocystis sp., a highly prevalent colonizer of the gastrointestinal tract of humans and animals. We tested Eukfinder using both a series of simulated gut microbiome datasets, which included varying numbers of Blastocystis reads combined with bacterial reads and by using real metagenomic gut samples containing Blastocystis. We compared the results of Eukfinder with other published workflows. With sufficient reads, Eukfinder efficiently assembles high-quality near-complete nuclear and mitochondrial genomes from diverse Blastocystis subtypes from metagenomic data without the aid of a reference genome. Furthermore, with sufficient depth of sequence sampling, Eukfinder outperforms similar tools used to recover eukaryotic genomes from metagenomic data. Eukfinder will be a useful tool for reference-independent and cultivation-free study of eukaryotic microbial genomes from environmental metagenomic sequencing samples. IMPORTANCE Rapid advancements in next-generation sequencing technologies have made whole-genome shotgun (WGS) metagenomic sequencing an efficient method for de novo reconstruction of microbial genomes from samples taken from different environments. So far, thousands of new prokaryotic genomes have been characterized from strains or species that were unknown to science. However, the relatively large size and complexity of protistan genomes has, until recently, precluded the use of the WGS metagenomic approach to sample microbial eukaryotic diversity. The bioinformatics pipeline we developed, Eukfinder, can recover eukaryotic microbial genomes from environmental WGS metagenomic samples. By retrieving high-quality protistan genomes from diverse metagenomic samples, we can increase numbers of reference genomes available to aid future metagenomic investigations into the functions, physiologies, and evolutionary histories of eukaryotic microbes in the gut microbiome and a variety of other ecosystems.
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 | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,004 |
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 ».