跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2007年3月；73(5):1576-85.
doi:10.1128/AEM.01996-06。 Epub 2007年1月12日。

定量和定性β多样性测量导致对微生物群落结构因素的不同见解

凯瑟琳·罗祖朋 1, 迈卡·哈马迪, 斯科特·T·凯利, 罗布·奈特
附属公司

定量和定性β多样性测量导致对微生物群落结构因素的不同见解

凯瑟琳·罗祖朋等。 应用环境微生物. 2007年3月.

摘要

微生物多样性和分布的评估是环境微生物学的一个主要关注点。衡量群落多样性的一般方法有两种：定量方法（使用每个分类单元的丰度）和定性方法（仅使用有无数据）。定量测量非常适合于揭示由于相对分类单元丰度变化引起的群落差异（例如，当一组特定分类单元因有限的营养源变得丰富而繁盛时）。当群落的差异主要取决于其中的生物（例如，在高温下）时，定性测量的信息量最大，部分原因是丰度信息可能会掩盖分类群存在的显著变异模式。我们使用两个基于16S rRNA的微生物种群调查和两个群落β多样性的系统发育测量来说明这些原则：未加权的UniFrac（定性测量）和加权的UniFrac（新的定量测量），我们将其添加到UniFrac网站上(http://bmf.colorado.edu/unifrac). 这些研究考虑了矿物化学、温度和地理因素对黄石国家公园酸性温泉中微生物群落组成的相对影响，以及肥胖和亲属关系对小鼠肠道微生物群落构成的影响。我们表明，对同一数据集应用定性和定量测量可以导致对构成微生物多样性的主要因素得出截然不同的结论，并可以洞察群落差异的本质。我们还证明，加权和未加权的UniFrac测量对于构建潜在系统发育的方法都是稳健的。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
计算未加权和加权UniFrac措施。正方形和圆形表示来自两个不同环境的序列。（a） 在未加权的UniFrac中，圆形和方形社区之间的距离计算为分支长度的分数，分支长度的后代来自方形或圆形环境（黑色），而不是两者（灰色）。（b） 在加权UniFrac中，分支长度由正方形和圆形群落中序列的相对丰度加权；平方序列的权重是圆形序列的两倍，因为数据集中的圆形序列总数是圆形序列总数的两倍。分支的宽度与每个分支在计算中的加权程度成比例，灰色分支没有权重。分支1和分支2具有很重的权重，因为子代分别偏向方形和圆形。分支3没有贡献任何值，因为归一化后，它在圆形和方形序列中的贡献相等。
图2。
图2。
含氟温泉沉积物样品的PCoA分析装货单以及使用各种树的未加权、加权和归一化加权UniFrac。图中显示了使用每种树构建方法和UniFrac算法绘制的PCoA的前两个主坐标轴（因子）。行显示了不同树构建方法的效果；列显示了应用未加权的UniFrac（第一列）、加权的UniFrac（第二列）和带有分支长度规范化的加权UniFrac的效果（第三列）。（a） 图例描述了哪个符号适用于哪个样本。含铁弹簧具有实心符号；仅包含S的弹簧具有空心符号。温度（°C）由符号的形状表示。（b） 使用F的PCoA聚类装货单值作为距离。（c到e）来自Neighbor的邻接树。（f到h）和（i到k）DNAPARS中的两个代表简约树。（l到n）ARB简约插入树。（o到q）RAxML最大似然树。（r到t）RAxML简约导向树，无分支长度。（u到w）MrBayes共识树。
图2。
图2。
含氟温泉沉积物样品的PCoA分析装货单以及使用各种树的未加权、加权和归一化加权UniFrac。图中显示了使用每种树构建方法和UniFrac算法绘制的PCoA的前两个主坐标轴（因子）。行显示了不同树构建方法的效果；列显示了应用未加权的UniFrac（第一列）、加权的UniFrac（第二列）和带有分支长度规范化的加权UniFrac的效果（第三列）。（a） 图例描述了哪个符号适用于哪个样本。含铁弹簧具有实心符号；仅包含S的弹簧具有空心符号。温度（°C）由符号的形状表示。（b） 使用F的PCoA聚类装货单值作为距离。（c到e）来自邻居的邻居连接树。（f到h）和（i到k）DNAPARS中的两个代表简约树。（l到n）ARB简约插入树。（o到q）RAxML最大似然树。（r到t）RAxML简约导向树，无分支长度。（u到w）MrBayes共识树。
图3。
图3。
使用未加权和加权UniFrac对温泉沉积物样品进行PCoA分析。图中显示了PCoA的前两个主坐标轴（因子）与邻接树的关系图。点位置是100个折刀复制品的平均位置。每个重复中仅使用每个样本中随机选择的50个序列（每个样本的序列范围为65到96）。灰色省略号表示100个折刀复制品的IQR。还计算了点位置的95%置信区间，该置信区间远小于IQR（数据未显示）。这些符号与图2中所示的符号相同。
图4。
图4。
利用加权和未加权UniFrac对温泉沉积物样品进行分层聚类。显示了在至少70%的时间内支持序列jackknifing的节点的百分比。每个样品的名称表示泉水（例如，A1、A2和A3是安菲希特泉水地区的不同泉水，RM是咆哮山脉地区的泉水），无论样品是富硫（S）、富铁（Fe）还是两者（FeS），以及温度。S样品的名称和分支为黑色，Fe和FeS样品的颜色为灰色。（a） 使用邻接连接树对UniFrac进行加权，以及（b）使用邻接链接树对UniFrac进行未加权。
图5：。
图5：。
用加权和未加权UniFrac分析小鼠盲肠微生物群落。基因型为观察/观察对于导致肥胖的瘦素突变等位基因的纯合子，对象/+杂合子为+/+，野生型为+/+。所有母亲都是对象/+.（a）使用未加权UniFrac绘制PCoA的前两个主坐标轴。符号代表单个动物。矩形突出显示了母亲2的家庭以及母亲1和母亲3的家庭，她们是姐妹。（b） 加权Unifrac的相同图。矩形突出显示了对象/对象老鼠。箭头指向异常值：对象/对象鼠标在对象/对象簇（黑色三角形）和对象/+鼠标位于对象/对象簇（白色方形）。（c） 未加权UniFrac的同一序列拼接图，每只老鼠最多有200个序列，重复100次。符号是100次重复的平均值，灰色椭圆表示点位置的IQR。（d） 用加权UniFrac对每只老鼠进行最多200个序列的拼接，重复100次。（e） 未加权UniFrac的层次聚类图。显示了在至少70%的时间内支持序列jackknifing的节点的百分比。主要由母亲聚类。（f） 加权UniFrac的层次聚类图。母亲的聚类不太清晰对象/对象基因型（因此根据肥胖表型）。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. 巴达诺、E.I.和洛杉矶骑士队。2006.生态系统工程师对群落属性的影响：智利安第斯山脉不同海拔地区缓冲植物的影响。潜水员。分发12:388-396。
    1. 布鲁斯·J和D.Shin。节点距离算法：计算系统发育树比较度量，第87-94页。第三届IEEE生物信息学和生物工程研讨会论文集。IEEE，加利福尼亚州洛斯阿拉米托斯。
    1. 布雷巴特、M.、P.萨拉蒙、B.安德烈森、J.M.马哈菲、A.M.塞格尔、D.米德、F.阿扎姆和F.罗威。2002.未培养海洋病毒群落的基因组分析。程序。国家。阿卡德。科学。美国99:14250-14255。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. De Benedictis，P.A.1973年。关于某些多样性指数之间的相关性。《美国国家报》107:295-302。
    1. Felsenstein，J.2004年。推断系统发育。西诺联合公司，马萨诸塞州桑德兰。

出版物类型

LinkOut-更多资源