16S预测细菌表型-bugbase：革兰氏阴阳、生物膜、致病力、移动元件、氧气消耗等

基于16S OTU表预测细菌表型数据库，同时可进行组间差异分析

BugBase Predicts Organism Level Microbiome Phenotypes

Tonya Ward, Jake Larson, Jeremy Meulemans, Ben Hillmann, Joshua Lynch, Dimitri Sidiropoulos, John Spear, Greg Caporaso, Ran Blekhman, Rob Knight, Ryan Fink, Dan Knights

bioRxiv 133462; doi: https://doi.org/10.1101/133462

此文今天5月2日发布在预印本杂志bioRxiv上面，还没有正式发表。短短几个月己被引用3次，阅读2138次，全文下载789次。待正式发表发，必将成为本领域功能预测的又一神器。

居然有33条Tweets的转发和留言，看看大家的评价：

官网：https://bugbase.cs.umn.edu/

老司机直接上传数据开分析，新人一定要先点下方，仔细阅读使用说明。

使用说明

BugBase是一款分析微生物组样品表型的工具，此网站可以基于OTU表和Mapping files，预测大量信息和比较，包括以下七方面：

革兰氏阳性 Gram Positive

革兰氏阴性 Gram Negative

生物膜形成 Biofilm Forming

致病潜力 Pathogenic Potential

移动元件含量 Mobile Element Containing

氧的利用 Oxygen Utilizing

氧化胁迫耐受 Oxidative Stress Tolerant

同时BugBase还会按组进行分类统计与可视化。

输入文件要求

OTU表

BIOM 1.0格式

16S以GreenGenes 13.5 为Reference

宏基因组以IMG为参考

小于15 mb (本地版无限制)

Maping File

制表符分隔

第一行必须以#SampleID起始

第一行全为列标题

第一列必须为SampleID

只允许使用字母、数字、下划线和连字符

不允许包含空格，逗号、引号、括号

不要包含机密信息

其实就是符合QIIME的标准即可，如下图示例

分组列名：

指定分组信息，如上面的BODY_SITE，可产生如下结果：

还有很多其它功能，大家自己读帮助文档吧。

测试数据分析

可以点主页右边的Downloads，下载OTU表和Mapping file，

再到 Parse Data中上传这两个文件，Column Header添“BODY_SITE”，点Parse Data

很快生成了结果链接，打包下载所有结果。

本地化bugbase：安装和运行

对一直用服务器的小伙伴，肯定希望数据库有本地版，可以整合入自己的分析pipeline，随时搞，随便搞，一条命令搞定不求人。更不怕网站无法访问或无人维护。这个数据库还真可以本地方，满足muggle和geek的所有需求，安装代码如下：

安装依赖R包并显示帮助

显示程序的使用帮助如下：内容较多，只显示前四个参数，完整信息见附录1。

所有依赖包列表和安装代码见附录2

运行演示数据

运行中会显示运行内容如下

输入参数文件详解

OTU表 $BUGBASE_PATH/doc/data/HMP_s15.txt

mapping file $BUGBASE_PATH/doc/data/HMP_map.txt

分组列名 HMPBODYSUBSITE

输出文件详解

输出结果在线分析直接生成压缩包下载。本地在Ouput目录中有四个目录：

目录中有文件，为标准化的OTU表

目录中

主要有9种表型或功能预测结果表，和9种表型按实验组比较的结果堆叠柱状图和物种颜色方案图例PDF版

图0. 注释物种门水平图例

图1. 各组需氧菌相对丰度

图2 各组厌氧菌相对丰度

图3. 革兰氏阴性菌相对丰度

一共有9种，不再一一列举

目录中

主要有9种表型或功能预测结果表，和9种表型按实验组比较箱线图，和相关组间统计信息。

图4. 箱线图展示9种表型中的移动元件含量

目录中包含分析使用的阈值和不同阈值下的结果数据，以及9表型在不同阈值下相对丰度变化

图5. 折线图展示9种表型中的生物膜形成菌在不同阈值下相对丰度变化

Reference

BugBase Predicts Organism Level Microbiome Phenotypes

Tonya Ward, Jake Larson, Jeremy Meulemans, Ben Hillmann, Joshua Lynch, Dimitri Sidiropoulos, John Spear, Greg Caporaso, Ran Blekhman, Rob Knight, Ryan Fink, Dan Knights

bioRxiv 133462; doi: https://doi.org/10.1101/133462

附录1. 程序参数详解

附录2. 安装所有依赖R包并测试

附录3. 常见错误

otu表格式错误

解决方法：要求扩展名符合要求，如文本表必须为.txt结尾，更正即可

输出目录己存在

程序防止覆盖结果，手动删除输出目录即可，或换个不存在的输出目录