UnFATE: 一个全面的探测器组和生物信息学管道用于细菌体重建和多位点条形编码的丝状虫 (Ascomycota, Pezizomycotina)
Claudio G Ametrano1, Jacob Jensen1, H Thorsten Lumbsch1
1Grainger Bioinformatics Center and Negaunee Integrative Research Center, Science and Education, Field Museum of Natural History, 1400 S DuSable Lake Shore Drive, Chicago, IL 60605, USA.
Systematic biology
|February 15, 2025
概括
研究人员开发了一套通用探针和用户友好的软件 (UnFATE) 来重建真菌进化,改进了丝状虫的遗传学分析. 该方法为真菌物种识别提供了传统条形码的可靠替代方案.
科学领域:
- 菌类学和进化生物学.
- 基因组学和生物信息学
背景情况:
- 一个主要的真菌群体Pezizomycotina亚属,由于分类型样本采集不足和获得高质量的基因组数据的挑战,其进化理解受限.
- 对于真菌的全基因组测序,特别是那些在共生中或来自稀有标本的真菌,提出了重要的生物信息学和数据处理障碍.
研究的目的:
- 开发一套通用目标丰富探针集,用于对丝状虫有力的强大的遗传学重建.
- 创建一个用户友好的生物信息学工具 (UnFATE) 用于基因组推断,简化复杂的数据分析.
- 建立多地点条码方法,作为传统ITS基于真菌识别方法的优越替代方案.
主要方法:
- 从可用的Pezizomycotina基因组中识别出最小的一组单复制的正统基因,以进行可靠的遗传学重建.
- 使用集群方法设计一个通用目标丰富探针集,以平衡数据恢复和成本.
- 开发UnFATE封装脚本,用于自动化基因组分析和与公共Pezizomycotina基因组数据库集成.
- 在体外验证在草本实验室标本上设置的探针,并评估多位点条码方法的辨别力.
主要成果:
- 使用195个选定标记基因的UnFATE管道,在各种分类学层面上始终产生了与已建立的推断一致的族系.
- 由UnFATE生成的家族遗传树与参考家族遗传学数据相比显示最小的拓距离 (0.100.14 nRF).
- 全球探测器成功地从25个草本馆标本中恢复了准确的真菌拓,证明了它对退化的DNA的有效性.
- 多位置条形码的方法在区分真菌物种方面明显超过了基于ITS的条形码.
结论:
- 开发的通用探针组和UnFATE软件为推进Pezizomycotina的基因组学提供了一个可访问和有效的框架.
- 这种方法克服了真菌基因组学中常见的挑战,使得强大的遗传学分析和改进的物种识别成为可能.
- 这些工具促进了合作研究的努力,为这个关键的真菌类构建了全面和明确的族系.
