科技日报记者王建高通信员刘佳
12月6日,中国科学院生物能源与进程研究所发布动静称:该所单细胞中间提出的Dynamic Meta-Storms(DMS)算法,可以或许更切确地计较菌群类似度。该研究功效在线颁发于Bioinformatics。
天然界中,微生物组(亦称“菌群”)无所不在,其布局深入表现着生态系统的健康状况,是以微生物组布局比对是菌群检测办事于精准健康、精准护理与精准营养的焦点环节之一。
鸟枪法元基因组(shotgun metagenomics)经由过程直接测定菌群整体DNA序列,来描绘一个菌群的布局和功能。但是若何切确地计较鸟枪法元基因组数据点之间的量化差别,一向是业界的热门题目。苏晓泉副研究员率领的单细胞中间生物信息研究组,针对上述关头手艺瓶颈开辟了Dynamic Meta-Storms(DMS)算法。DMS充实操纵菌群中已知物种的生物分类和进化关系,对未知物种的进化位置进行理性猜测(图1),从而可以或许周全、切确地计较元基因组之间物种程度的类似度(图2a)。
Dynamic Meta-Storms能周全、切确地计较元基因组之间物种程度的类似。 荆功超 供给
与其他算法比拟,DynamicMeta-Storms可以或许更切确地计较菌群之间类似度(a),同时在计较速度和计较资本操纵率上有明显晋升(b)。荆功超 供给
与此同时,得益于高机能并行计较优化手艺,在计较百万数目级之元基因组样本的类似度时(5×1011次类似度计较),DMS在单个计较节点上仅用6.4小时便可完成,与今朝最快算法比拟,速度进步了20%,同时还节流了40%的内存利用率(图2b)。
作为元基因组学范畴的共性根本算法之一,DMS将基于单细胞中间开辟的微生物组搜刮引擎(http://mse.ac.cn),直接办事于地球微生物组打算(EMP)、人体微生物组打算(HMP)、中科院微生物组打算等年夜科学打算,从而支持基于菌群测序的精准健康、精准护理与精准营养。
据先容,该论文的并列第一作者是该所生物信息研究组荆功超和张玉凤,由苏晓泉副研究员主持完成。
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