又双叒叕！五大数据库全方位注释，抗性宏基因组分析项目再次升级！

news2024/12/24 8:55:46

基于宏基因组测序的抗性基因分析是目前ARGs分析的重要手段，五大数据库全面注释分析，一网打尽ARGs、MRGs、BRGs、MGEs、致病菌注释。

项目报告不仅包含抗性基因的多样性、丰度和分布模式，还能获得包括抗性组变化驱动因素、指示基因识别、抗性组变化分子机制、抗性基因风险排序、临床抗性基因分析等在内的一系列深入研究结果，能够满足广大科研工作者的需求。分析及作图可直接用于文章发表。

五大数据库全方位注释挖掘样本中的抗性基因，包括：

抗生素基因注释

SARG（the structured ARG reference database）数据库，其由ARDB和CARD整合而成，目前更新到v2.3版本，是已知的最为完整的抗生素抗性基因数据库，根据不同基因抵抗抗生素的类型和基因的进化关系，将所有抗生素抗性基因分为type和subtype两个层级，其中type为基因所抵抗的抗生素类型（例如四环素抗性基因、磺胺抗性基因等），subtype为具体的抗性基因（例如tetA、sul1等）。

金属抗性基因（MRG）注释

BacMet数据库全称为antibacterial biocide and metal resistance genes database（抗菌杀菌剂与金属抗性基因数据库）。BacMet提供了用于鉴定蛋白质和DNA序列（包括全基因组）中的杀菌剂和金属抗性基因的工具。我们下载数据库的基因集并手工整理出23种金属抗性基因（Aluminium(Al),Antimony(Sb),Arsenic(As),Bismuth(Bi),Cadmium(Cd),Chromium(Cr),Cobalt(Co),Copper(Cu),Gallium(Ga),Gold(Au),Iron(Fe),Lead(Pb),Magnesium(Mg),Manganese(Mn),Mercury(Hg),Molybdenum(Mo),Nickel(Ni),Selenium(Se),Silver(Ag),Tellurium(Te),Tungsten(W),type,Vanadium(V),Zinc(Zn)），建立MRG数据库并对预测的基因使用blastp注释。

杀菌剂抗性基因（BRG）注释

BacMet数据库全称为antibacterial biocide and metal resistance genes database（抗菌杀菌剂与金属抗性基因数据库）。BacMet提供了用于鉴定蛋白质和DNA序列（包括全基因组）中的杀菌剂和金属抗性基因的工具。数据库中的基因可以通过浏览选项访问，其中人们可以通过他们赋予抗性的化合物或通过其名称来浏览基因。我们下载数据库的基因集并手工整理出62种杀菌剂抗性基因，建立BRG数据库并对预测的基因使用blastp注释。

细菌致病菌毒力因子（VFDB）注释

VFDB数据库全称为Virulence Factors of Pathogenic Bacteria，用于专门研究致病细菌、衣原体和支原体致病因子的数据库。来源于微生物，并对微生物自身侵染和引起特定宿主疾病具有促进作用的物质称为毒力因子（virulent factor），主要包括细菌毒素、调节细菌粘附作用的细胞表面蛋白、对细菌本身具有保护作用的蛋白、细胞表面碳水化合物以及具有细菌致病性的水解酶等。

可移动基因单元（MGE）注释

Mobile Genetic Elements数据库，为Parnnnen等于2018年建立的可移动基因单元参考基因数据库，包含278个不同的基因和超过2000条参考序列，我们根据其基因结构和进化关系，将所有可移动基因单元分为type和subtype两个层级，其中type为可移动基因单元类型（例如质粒、整合子等），subytpe为具体的基因（例如intI1、tnpA等）。

致病菌注释

根据最新发表的MBPD病原菌数据库，从含有功能基因的contigs中提取相关条目。（https://github.com/LorMeBioAI/MBPD）

本次全新升级的宏基因组抗性基因分析流程如下：