距离上次《生信宝典》联合《宏基因组》组织的扩增子分析线下培训结束己经有三个多月了。
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为方便广大读者的学习，现在开始分享部分上次培训的内部资料——理论课程课件。希望对想自学分析的朋友起到一定帮助作用。举一个简单的例子，学过高中生物的人都知道，孟德尔发现遗传学基本规律是(基因分离定律、基因自由组合定律)以豌豆为材料，传统的数量可以数过来，也容易发现规律。现代基因组时代，从万亿的数据中挖掘信息，借助当代计算机每秒上十亿次，以及上万亿次的超级计算机。计算机是模拟人脑进行简单重复劳动的过程。数据存储于硬盘，读入内存用于CPU高速计算，结果再返回硬盘保存。服务器和台式机差不多，只是配置高一点，再就是多。
扩增子却是大数据时代中数据量最小的测序类型，一般配置高一点的笔记本和服务器可以搞定。价格从几千-几百万。研究所几百万，课题组10以内几十万，人少几万，个人初学几千就够用。举个例子，你有一千份Excel表，主要工作是计算表格每行均值，再按结果降序排列，筛选出前3均值最高的候选。Excel中操作量与时间成正比的，编程批量操作分三个阶段：1.手动操作几十份找规律；2.停下工作编写程序并测试；3.运行程序完成工作。（单位的文员最需要学编程，但他们会编程就叫数据工程师/科学家）上文来自维基百科，我的翻译。建议阅读原文。下图是Natureprotocols杂志十年专题文章，回顾了这个领域的发展，近似的时间线展示开展相关领域微生物组研究时间。年开始极端环境、植物、白蚁后肠、人类肠道、海洋、永久冻土、土壤沉积物。每张图代表的是相同的群体，然而不同的方法可以定义此群体可提供的不同信息。-a.微生物群：采用16SrRNA研究方法鉴定此环境中微生物的种类。-b.宏基因组：微生物群的基因和基因组，包括质粒、强调群体的遗传学潜能。-c.微生物组：微生物群的基因和基因组，以及微生物群的产物与宿主环境。人——HMP，8年，1.15亿美元，年二期5亿刀。RobKnight领衔的。环境——EMP同时还有环境微生物种JackGilbert领衔的。动物；植物基于二代测序，可以较容易获得大量数据；蛋白组、代谢组数据获取和分析更复杂，通量也不高；三代成本高。宏病毒组要测DNA+RNA。16SrDNA或16SrRNA基因，我们研究的绝对不是16SrRNA，我们扩增的是DNA截止日，QIIME次；Usearch次；mothur次，密西根大学(UniversityofMichigan)的Dr.PatrickSchloss领衔的团队开发的，其团队还开发有DOTUR(5年定义OTUs和计算物种丰富度)和SONS(OTUs丰度比较)软件。定量分析微生物生态；去复杂化、质控、OUT鉴定、物种分类、进化关系重建、多样性分析及可视化；它把这个领域打通了，整理了多个软件和包，编写了+脚本，几乎可以做本领域的任何分析。内容太多，学习成本太高，新用户无从选择。年由QIIME2全面接档，由Python3编写。不是升级版，而是全新的分析流程，由1的作者继续开发。格式标准化，新手体验差，适合团队强制标准化分析。商用版欧元，人民币多。Usearch，有代表的核心算法。UCHIME和UPARSE，引用+，加上usearch，有1.3万次。QIIME和Muthur都推荐使用UPARSE聚类。开课一周前才只有2年前usearch8的水平，用着没有usearch10方便；开课3天前刚更新，功能与usearch10更接近。现在最新的最新的USEARCH11发布，新增机器学习等功能。
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