Annotation-free discovery of functional groups in microbial communities

分类单元 复制 微生物群 丰度(生态学) 生物 功能群 微观世界 分类等级 功能(生物学) 基因组 生态学 计算生物学 进化生物学 生物信息学 基因 统计 遗传学 有机化学 化学 数学 聚合物
作者
Xiaoyu Shan,Akshit Goyal,Rachel Gregor,Otto X. Cordero
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
被引量:2
标识
DOI:10.1101/2022.08.02.502537
摘要

Abstract Recent studies have shown that microbial communities are composed of groups of functionally cohesive taxa, whose abundance is more stable and better associated with metabolic fluxes than that of any individual taxon. However, identifying these functional groups in a manner that is independent from error-prone functional gene annotations remains a major open problem. Here, we develop a novel approach that identifies functional groups of taxa in an unsupervised manner, solely based on the patterns of statistical variation in species abundance and environmental parameters. We demonstrate the power of this approach on three distinct data sets. On data of replicate microcosm with heterotrophic soil bacteria, our unsupervised algorithm recovered experimentally validated functional groups that divide metabolic labor and remain stable despite large variation in species composition. When leveraged against the ocean microbiome data, our approach discovered a functional group that combines aerobic and anaerobic ammonia oxidizers, whose summed abundance tracks closely with nitrate concentrations in the water column. Finally, we show that our framework can enable the detection of species groups that are likely responsible for the production or consumption of metabolites abundant in animal gut microbiomes, serving as a hypothesis generating tool for mechanistic studies. Overall, this work advances our understanding of structure-function relationships in complex microbiomes and provides a powerful approach to discover functional groups in an objective and systematic manner.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
可靠月亮完成签到,获得积分10
4秒前
Godweless完成签到,获得积分10
4秒前
白白不喽完成签到 ,获得积分10
5秒前
匡林威完成签到 ,获得积分10
5秒前
Orange应助张正采纳,获得10
5秒前
甘sir完成签到 ,获得积分10
6秒前
耶啵耶啵耶完成签到 ,获得积分10
8秒前
墨绝发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
伶俐的火完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
史克珍香完成签到 ,获得积分10
14秒前
活泼的大船完成签到,获得积分0
15秒前
Agatha完成签到 ,获得积分10
15秒前
Yivano完成签到 ,获得积分10
16秒前
colin完成签到 ,获得积分10
17秒前
张正发布了新的文献求助10
17秒前
wenjunchen应助aaa采纳,获得50
18秒前
专注笑珊完成签到,获得积分10
19秒前
emxzemxz完成签到 ,获得积分10
25秒前
快到碗里来完成签到,获得积分10
31秒前
占那个完成签到 ,获得积分10
34秒前
老和山完成签到,获得积分10
35秒前
风中的向卉完成签到 ,获得积分10
37秒前
lichunrong完成签到,获得积分10
39秒前
丁老三完成签到 ,获得积分10
39秒前
天天快乐应助张正采纳,获得10
44秒前
舒适大山发布了新的文献求助10
46秒前
raiychemj完成签到,获得积分0
47秒前
Tunny完成签到 ,获得积分10
47秒前
liao_duoduo完成签到 ,获得积分10
48秒前
标致的斩完成签到 ,获得积分10
49秒前
51秒前
张正完成签到,获得积分10
51秒前
52秒前
buerzi完成签到,获得积分10
53秒前
Prof_W完成签到,获得积分10
54秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
55秒前
张正发布了新的文献求助10
55秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7204486
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8838236
关于积分的说明 18652020
捐赠科研通 6851131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3180237
关于科研通互助平台的介绍 2338440
邀请新用户注册赠送积分活动 2154627