【宏基因组】MEGAN4,MEGAN5和MEGAN6的Linux安装和使用

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所属分类:多组学整合分析

MEGAN(Metagenome Analyzer)是宏基因组学进行物种和功能研究的常用软件,实际上现在的Diamond+MEGAN6已经是一套比较完整的物种和功能注释流程了。

但是由于各种原因,我们在流程中使用的并非最新版。不同版本的MEGAN使用方法差别较大,尤其在命令行模式下。网上的关于这方面的资料也寥寥无几,这里简单记录下使用方法,主要是针对Linux平台的使用。
MEGAN的GUI版相对友好,如果你在Windows平台使用过该软件,那么在Linux上使用和理解起来相对容易些。
MEGAN 4
历史悠久,基本上已经淘汰了。命令行直接配置参数即可,貌似也不要license。
示例如下:
xvfb-run.sh --auto-servernum --server-num=1 \\
MEGAN +g -x \\
"import blastfile=all.blastout_m8.add_taxoid meganfile=all.rma ;\\
recompute toppercent=5;\\
recompute minsupport=1;\\
update;\\
collapse rank=Species;\\
update;\\
select nodes=all;\\
export what=CSV format=readname_taxonid separator=tab file=all.result;\\
update;\\
close"

Megan的参数非常之多,以上仅列出了一些最主要的参数,+g表示开启非图形模式(即命令行模式),-x后接引号内的MEGAN参数,更多可参考。除了导入、导出之外,其中toppercent表示取比对数目的前百分之多少,minsupport表示至少取一条,collapse表层级折叠,select nodes表示选择方式。命令行中参数是一行一行处理的,所以要加入updates来链接命令。
MEGAN 5
主页。需要用教育网邮箱注册获取license,将License certificate内容新建一个名为MEGAN5-academic-license.txt的文件保存。命令行使用时通过-L参数来指定它。
另外,MEGAN5需要新建一个参数配置文件,类似MEGAN4中的引号内容,以便MEGAN解析。为避免不同版本的差异,更多参数最好查看。
例如,制作参数文件command.txt如下:
load taxRefSeqFile='./MEGAN/database/prot_acc2tax-Jul2019X1.abin';
import blastFile=Redtide.blastnr.all fastaFile=Redtide.fa meganFile=tab.rma blastFormat=BlastTAB;
recompute toppercent=5;
recompute minsupport=1;
update;
collapse rank=Species;
update;
select nodes=all;
export what=CSV format=readname_taxonid separator=tab file=tab.result;
update;
quit;

网上有些很旧的资料,如加载的是load taxGIFile=gi_taxid_prot.bin文件,但是GI号NCBI已经不再维护了,所以目前这个文件想下都下不到。包括blast比对的结果也不再显示GI号,仅显示accessionID。关于ID的解释,有一篇总结比较全面,不了解的可以参考下。比较一下NCBI的blast结果以前的和现在的区别:

现在MEGAN官网能下的数据库如下(与MEGAN6共用):

所以在参数文件中务必使用taxRefSeqFile=参数,而非taxGIFile=。
命令行运行:
xvfb-run.sh --auto-servernum --server-num=1 /software/bin/MEGAN/MEGAN -L MEGAN/MEGAN5-academic-license.txt -g -E -c command.txt
xvfb-run.sh --auto-servernum --server-num=1 /software/bin/MEGAN/MEGAN -L MEGAN/MEGAN5-academic-license.txt -g -E command.txt

使用xvfb是为了虚拟化屏幕,在Linux上我们不想要MEGAN显示图形界面,阻止窗口弹出,只要它在运行就行了。不过这个工具如果在你们集群平台上没装,而你又没root权限的话,就得捣鼓半天了。
运行megan这一步一开始生成rma文件,导出后可得到accessionID和taxID的对应关系。

接下来可以写个脚本通过Taxonomy数据库()中的names.dmp和nodes.dmp文件得到物种注释的结果了。

MEGAN 6
MEGAN6有Community Edition和Ultimate Edition两个版本(),因为后者需要license key,我试了下社区版的,貌似不支持Linux平台。
$ sh MEGAN_Community_unix_6_17_0.sh
No suitable Java Virtual Machine could be found on your system.
The version of the JVM must be at least 11.
Please define INSTALL4J_JAVA_HOME to point to a suitable JVM.

最终版本的MEGAN6命令行模式后续如果有需求再试试吧,应该和5差不多,因为两者的数据库文件都通用了。具体可参考。
Ref:

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