Bioinformática para análisis metagenómicos

Aplicaciones de la Bioinformática

• Adquisición de datos• Análisis de secuencias• Estructuras tridimensionales• Construcción de árboles filogenéticos• Interpretación biológica

Programas Bioinformáticos para Metagenomas

Conceptos

• Binning: Es el proceso de agrupar las lecturas y asignarlas en OTUS• OTU: Unidad taxonómica operacional. Nivel taxonómico de la

muestra seleccionada por el usuario para ser utilizado en el estudio.

Alfa-Diversidad: Diversidad dentro de un área particular o ecosistema, expresada por el numero de especie en el ecosistema.

Beta-Diversidad: Comparación de diversidad entre ecosistemas, Para medir como la cantidad de especies cambia entre ecosistema.

Gama – diversidad: Una medida de la diversidad general dentro de una gran región

MG-RAST (metagenomics Rapid Annotation using Subsystem Technology)

• Servidor permite a los usuarios cargarmetagenomas y metatranscriptomas para análisisautomáticos.

• El servidor proporciona la anotación defragmentos de secuencia, su clasificaciónfilogenética, clasificación funcional de muestras ycomparación entre metagenomas múltiples.

• El servidor también calcula una reconstrucciónmetabólica inicial para el metagenoma y permitela comparación de reconstrucciones metabólicasde metagenomas y genomas.

• Los perfiles para los metagenomas se puedenvisualizar y comparar utilizando diagramas debarras, árboles, tablas similares a hojas de cálculoheatmaps, PCoA, gráficos de rarefacción,diagrama de reclutamiento circular y mapas KEGG.

Bases de datos de rRNA

Bases de proteinas

Ingreso de Datos al programa

Ingreso de Datos al programa

Visualización de datos

Visualización de resultadosKrona Graph es un generador de graficos que muestra los resultados del análisis de cada uno de losmetagenomas seleccionados con su abundancia relativa, visualizando desde dominio a genero y con suporcentaje correspondiente.

Curva de rarefacción

• La curva de rarefacción da la riqueza de especies anotadas es un gráfico, elnúmero total de anotaciones de especies distintas en función del número desecuencias muestreadas.

Visualización heatmapUn Heatmap es una forma de representacion grafica donde los valores estan organizados en una matriz yson representados en colores. Esto genera un codigo de colores para representar los valores de formajerarquica. Se pueden agrupar desde nivel de dominio hasta cepa.

PcoA

El análisis de componentes principales (PcoA) es un métodoempleado para la reducción de set de datos grandes. En esteanálisis lo que se hace es, en un sistema de coordenadas,representar en los distintos ejes y las varianzas de los datosoriginales en orden descendente. La idea de esto es reducir lasdimensiones de los datos y retener aquellas características queinfluyen más en su varianza. En MG-RAST este análisis sirvepor ejemplo para agrupar a aquellas muestras que presentanpatrones similares de abundancia funcional o taxonómica.

Rutas Metabólicas