SILVAngs：免费在线宏基因组扩增子分析系统

原创 2017-08-05 刘永鑫 宏基因组

SILVAngs - rDNA-based microbial community analysis using next-generation sequencing (NGS) data

简介

SILVAngs是著名rDNA数据库SILVA刚上线的一个功能插件，可以实现基于rDNA(包括16S/18S/ITS/23S/28S)扩增子高通量数据的在线自动化分析。

目的

本系统是对高通量rDNA扩增子测序数据的自动化分析流程。使用SILVA数据进行物种注释，可以注释更丰富的物种；而且免除用户本地安装软件和数据库的烦恼。

结果解读

先看结果好不好，再决定是否学习使用。

1. 可以先用网站的demo帐号查看分析过程和结果。

2. 结果，主要分为Chart Gallery(主要图表)、Figerprints(差异菌比较)、原始数据、参数和流程运行相关信息；

下图为Chart Gallery中的统计图形结果。

包括各步统计结果的可视化，如序列长度分布、序列分类、稀释曲线、OTU与参考序列相似度、比对相似度/质量等；每个图都可以放大查看或下载矢量图svg格式。
如下图：样品稀释曲线及其标准误差

3. Figerprints面板可选择不同分类级别(Taxonomic depth)，采用气泡图显示各组间的相对丰度(颜色)和数据量(大小)。

直接展示了样品或组间的差异菌种类或分类单元，气泡图一目了然。

4. 最右侧结果导出类型有4种，支持HTML，PDF，在线交互KRONA分类圈图，及所有文件下载。结果已经比较全面了，大家快点用起来吧。

下图为在KRONA分类学组成圈图，可操作展示不同分类级别。

工作流程

本系统的主要分析流程如下：

比对
质量控制
去冗余
OTU聚类
OTUs表生成和物种注释

输入数据要求: 建议每个样品使用干净的fasta文件，支持.gz压缩格式加速上传；

上图为5个fasta示例文件：在非登陆状态下，可使用demo用户体验分析系统。

使用方法

英文原版使用手册下载

1. 帐号注册

打开SiLVAngs主页：https://www.arb-silva.de/ngs 。第一次使用，请按要求注册，如果有学术邮箱(大学或科研单位邮箱)最好，因为本系统对学术免费。注册成功会收到激活邮件，点击邮件中链接即激活帐户并登陆。

2. 新建项目

点击主页最上方My Project，再点Creat new新建项目；比如我创建名为”test”的项目；sequence type选择16S/18S SSU；Sequence technolog选择Illumina(MiSeq/HiSeq)；expect sequence我填写100000 (根据项目数据量实际添写，数量越小分析越快)，序列长度填写300 (根据引物区域计算)；

3. 上传文件

点击Uplade file，选择本地干净的数据文件*.fa.gz(双端合并，且去除barcode和引物的序列)，并点击upload。

4. 参数设置

点击Setting选项卡，可以常用分析参数，如聚类相似度，默认98%；物种注释相似度最小值93%等，如下图。

5. 执行分析流程

点击右侧的execute按扭，弹窗中再点击execute即开始分析。开始后你后收到任务开始的邮件。

6. 结果查看

等待分析结束后会再次收到邮件通知，点击链接，结果选项卡中会出现show result按钮；点击查看详细结果。

提示：可依赖的物种分类需要以下两方面

采用BLAST最好结果分类是非常危险的：因为最佳匹配结果也可能序列相关较大；相似度是基因匹配部分而非全长。因此设定(序列相似+比对范围)/2 >=93。这一结果是经验值，可获得较折中的结果。
本分析不采用NCBI末经人工校正的数据，错误太多。只使用SILVA中校正的数据集做注释和分类鉴定。

Reference

Christian Quast, Elmar Pruesse, Pelin Yilmaz, Jan Gerken, Timmy Schweer, Pablo Yarza, Jörg Peplies, and Frank Oliver Glöckner. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools. Nucleic Acids Research, 41(D1):D590-D596, 2013. doi: 10.1093/ nar/gks1219.
软件主页地址 https://www.arb-silva.de/ngs
英文原版使用手册下载 https://www.arb-silva.de/ngs/service/file/?file=SILVAngs_User_Guide_15_12_15.pdf

注：文中链接被微信屏蔽，点击文末”阅读原文”，访问链接更方便。