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[最新] 0047-【宏基因组】-qiime2官方教程实践2-Microbiota Transfer Therapy

leadingsci 4月前 2

1. 数据来源文章

文章名称:
Microbiota Transfer Therapy alters gut ecosystem and improves gastrointestinal and autism symptoms: an open-label study
文章链接:
http://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-016-0225-7#Sec1

文库类型:16S V4
测序平台:MiSeq PE300

研究方法;
本实验研究自闭症且胃肠道功能紊乱患者,采用粪便菌群移植方法,来降低患者的行为异常和肠道紊乱。监测移植后18个月范围内肠道菌群的变化。

数据下载链接:
http://datacommons.cyverse.org/browse/iplant/home/shared/iVirus/ABOR?page=0

软件版本:qiime2-2018.4

2. 数据准备

source activate qiime2-2018.4
# 创建文件夹
mkdir qiime2-fmt-tutorial
cd qiime2-fmt-tutorial

# 实验设计表
wget http://bailab.genetics.ac.cn/markdown/QIIME2/sample-metadata.tsv

# 下载原数据的1%
wget -O "fmt-tutorial-demux-2.qza" "http://data.qiime2.org/2018.4/tutorials/fmt/fmt-tutorial-demux-2-10p.qza"
wget -O "fmt-tutorial-demux-1.qza" "http://data.qiime2.org/2018.4/tutorials/fmt/fmt-tutorial-demux-1-1p.qza"

3. 质量控制——Sequence quality control

# 序列质量评估
qiime demux summarize \
  --i-data fmt-tutorial-demux-1.qza \
  --o-visualization demux-summary-1.qzv
qiime demux summarize \
  --i-data fmt-tutorial-demux-2.qza \
  --o-visualization demux-summary-2.qzv

# 查看质量评估结果,用于确定下步质控的参数
qiime tools view demux-summary-1.qzv
qiime tools view demux-summary-2.qzv

read1

这里写图片描述
read2

这里写图片描述

3. Feature表和代表性序列生成

这里写图片描述

序列上游13 bp的序列质量偏低,设置trim-left 13截掉前13bp序列;整体150bp的质量都不错,则保留150 bp的序列长度。

qiime dada2 denoise-single \
  --p-trim-left 13 \
  --p-trunc-len 150 \
  --i-demultiplexed-seqs fmt-tutorial-demux-1.qza \
  --o-representative-sequences rep-seqs-1.qza \
  --o-table table-1.qza \
  --o-denoising-stats stats-1.qza
qiime dada2 denoise-single \
  --p-trim-left 13 \
  --p-trunc-len 150 \
  --i-demultiplexed-seqs fmt-tutorial-demux-2.qza \
  --o-representative-sequences rep-seqs-2.qza \
  --o-table table-2.qza \
  --o-denoising-stats stats-2.qza

4. 去噪声数据统计

qiime metadata tabulate \
  --m-input-file stats-1.qza \
  --o-visualization denoising-stats-1.qzv
qiime metadata tabulate \
  --m-input-file stats-2.qza \
  --o-visualization denoising-stats-2.qzv

5. 合并数据——Merging denoised data

# 合并table
qiime feature-table merge \
  --i-tables table-1.qza \
  --i-tables table-2.qza \
  --o-merged-table table.qza
# 合并seq
qiime feature-table merge-seqs \
  --i-data rep-seqs-1.qza \
  --i-data rep-seqs-2.qza \
  --o-merged-data rep-seqs.qza

# 可视化
qiime feature-table summarize \
  --i-table table.qza \
  --o-visualization table.qzv \
  --m-sample-metadata-file sample-metadata.tsv

qiime feature-table tabulate-seqs \
  --i-data rep-seqs.qza \
  --o-visualization rep-seqs.qzv

5. 多样性分析

现在我们已经获得了特征表(Feature/OTU),以及代表性序列(Feature Seq)
自己尝试用上篇文章的分析方法,回答下面这些问题。

前两节课的知识应该可以回答下面的问题,过两天我也会分析并做出答案。大家一定要实操才有真正分析的能力,想不出来就多操作和思路上一篇分析。

个人微生物组;
按subject-id分类存在组成差异?
按subject-id分类存在丰富度差异?
按subject-id分类存在均匀度差异?
菌群移植;
3. 移植几周后,患者的菌群在unweighted unifrac距离下最像供体;
4. 移植几周后,患者的菌群在bray-curtis距离下最像供体;
5. 比较两种距离结果那种解释更好;
实验设计:比较粪便和试子样品采集方法
4. 比较不同取样方法结果中最大差别的类别?差异类别用blast,或classifier注释有什么不同?
5. 两类样品的unweighted unifrac和bray-curtis间有什么不同?
6. 供体粪便与那种取样的结果更像?
7. 两类取样方法的Alpha多样性存在差别吗?
每个测序Run中有多少样品?在不同测序Run中是否存在系统性差异?

参考文档:
http://forum.qiime2.org/t/qiime2-chinese-manual/838

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