[마이크로바이옴] Huttenhower 랩 프로그램 정리: MetaPhlAn, HUMAnN 등

Huttenhower 랩(하버드대)에서는 마이크로바이옴 분석과 관련된 굉장히 유명한 프로그램들을 만들었다 (MetaPhlAn, HUMAnN 등). 어떤 툴이 있는지 간단히 정리해보았다.

https://huttenhower.sph.harvard.edu/tools/

Tools – The Huttenhower Lab

 

1. MetaPhlAn: Shotgun sequencing data로부터 taxonomic profile을 return.
2. HUMAnN: Shotgun sequencing data로부터 funcitonal profile을 return. 이때 각 functional feature가 어떤 세균으로부터 유래했을지에 대한 정보도 포함한다.
3. PICRUSt: Amplicon sequencing data로부터 얻은 taxonomic profile을 input으로 받아서 functional profile을 예측하는 프로그램. Taxonomic profile에 포함된 세균이 일반적으로 가지고 있는 유전자가 샘플에도 있다고 생각한다. Shotgun sequencing data로부터 functional profile을 직접 뽑는 것보다 부정확하다.
4. PhyloPhlAn
5. StrainPhlAn
6. ShortBRED: 관심 protein families가 있을 때 shotgun sequencing data에서 이들이 얼마나 있을지 확인하고 싶을 때 사용할 수 있는 프로그램.
7. MetaWIBELE
8. MaAsLin: Taxonomic/functional feature가 샘플 metadata의 특정 feature와 유의미한 correlation이 있는지 알아볼 때 사용할 수 있는 프로그램. Feature가 continous value가 아니라 categorical value라면 어떤 value를 reference로 쓸지 정해줘야 한다 (Feature가 Control, Treatment1, Treatment2이라는 value로 나뉘고 있을 때 Control을 reference로 설정해주는 등/ 따로 reference를 지정해주지 않는다면 알파벳 순으로 첫번째 값이 reference가 된다). Reference 그룹과 비교하여 taxonomic/functional feature의 abundance가 더 높고/낮은지 pairwise로 비교를 해준다.
9. LEfSe: 여러 그룹 간 abundance가 유의하게 차이나는 feature를 뽑을 때 사용할 수 있는 프로그램.
10. KneadData: Shotgun sequencing data를 preprocessing할 때 사용할 수 있는 프로그램. Host의 유전자를 제거하는 등의 과정을 진행할 수 있다.
11. bioBakery: 여러 가지 툴을 한번에 합쳐둔 workflows 총 집합체