Операционная таксономическая единица ( ОТ ) является оперативным определением используется для классификации групп тесно связанных лиц. Этот термин был первоначально введен в 1963 году Робертом Р. Сокалом и Питером Х.А. Снитом в контексте числовой таксономии , где «Оперативная таксономическая единица» - это просто группа организмов, изучаемая в настоящее время. [1] В этом смысле OTU - это прагматическое определение для группировки индивидов по сходству, эквивалентное классической таксономии Линнея или современной эволюционной таксономии, но не обязательно соответствующее ей .
Однако в настоящее время термин «OTU» также используется в другом контексте и относится к кластерам (некультивируемых или неизвестных) организмов, сгруппированных по сходству последовательности ДНК конкретного таксономического маркерного гена (первоначально названного mOTU; молекулярная OTU). [2] Другими словами, OTU являются прагматическими заместителями « видов » (микробных или многоклеточных) на разных таксономических уровнях в отсутствие традиционных систем биологической классификации , доступных для макроскопических организмов. В течение нескольких лет OTU были наиболее часто используемыми единицами разнообразия, особенно при анализе наборов данных последовательностей маркерных генов малых субъединиц 16S (для прокариот) или 18S рРНК (для эукариот [3] ).
Последовательности могут быть сгруппированы в соответствии с их сходством друг с другом, и операционные таксономические единицы определяются на основе порога сходства (обычно 97% сходства; однако также распространено 100% сходство, также известное как отдельные варианты [4] ), установленное исследователем. . Остается спорным, насколько хорошо этот широко используемый метод воспроизводит истинную филогению или экологию микробных видов. Хотя OTU можно рассчитывать по-разному при использовании разных алгоритмов или пороговых значений, недавнее исследование Schmidt et al. (2014) продемонстрировали, что микробные OTU в целом были экологически последовательными в разных средах обитания и в нескольких подходах к кластеризации OTU. [5] Количество определенных OTU может быть завышено из-за ошибок при секвенировании ДНК. [6]
Подходы к классификации OTU
- Алгоритмы иерархической кластеризации (HCA): uclust [7] & cd-hit [8] & ESPRIT [9]
- Байесовская кластеризация : CROP [10]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Sokal & Sneath: Принципы числовой таксономии , Сан-Франциско: WH Freeman, 1963
- ^ Blaxter, M .; Mann, J .; Chapman, T .; Thomas, F .; Whitton, C .; Floyd, R .; Абебе, Э. (октябрь 2005 г.). «Определение операционных таксономических единиц с использованием данных штрих-кода ДНК» . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 360 (1462): 1935–43. DOI : 10.1098 / rstb.2005.1725 . PMC 1609233 . PMID 16214751 .
- ^ Sommer, Stephanie A .; Вуденберг, Лорен Ван; Lenz, Petra H .; Сепеда, Джорджина; Гетце, Эрика (2017). «Вертикальные градиенты видового богатства и состава сообществ в сумеречной зоне в субтропическом круговороте северной части Тихого океана» . Молекулярная экология . 26 (21): 6136–6156. DOI : 10.1111 / mec.14286 . ЛВП : 11336/53966 . ISSN 1365-294X . PMID 28792641 .
- ^ Портер, Тересита М .; Хаджибабаи, Мехрдад (2018). «Расширение масштабов: руководство по высокопроизводительным геномным подходам к анализу биоразнообразия» . Молекулярная экология . 27 (2): 313–338. DOI : 10.1111 / mec.14478 . ISSN 1365-294X . PMID 29292539 .
- ^ Шмидт, Томас С.Б.; Родригеш, Жоао Ф. Матиас; фон Меринг, Кристиан (24 апреля 2014 г.). «Экологическая согласованность оперативных таксономических единиц SSU на основе рРНК в глобальном масштабе» . PLOS Comput Biol . 10 (4): e1003594. Bibcode : 2014PLSCB..10E3594S . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1003594 . ISSN 1553-7358 . PMC 3998914 . PMID 24763141 .
- ^ Кунин, В .; Энгельбректсон, А .; Ochman, H .; Гугенгольц, П. (январь 2010 г.). «Морщины в редкой биосфере: ошибки пиросеквенирования могут привести к искусственному завышению оценок разнообразия» . Environ Microbiol . 12 (1): 118–23. DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2009.02051.x . PMID 19725865 .
- ^ Эдгар, Роберт К. (1 октября 2010 г.). «Поиск и кластеризация на порядки быстрее, чем BLAST» . Биоинформатика . 26 (19): 2460–2461. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btq461 . ISSN 1367-4803 . PMID 20709691 .
- ^ Фу, Лимин; Ниу, Бэйфан; Чжу, Чжэнвэй; Ву, Ситао; Ли, Вэйчжун (1 декабря 2012 г.). «CD-HIT: ускорение для кластеризации данных секвенирования следующего поколения» . Биоинформатика . 28 (23): 3150–3152. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bts565 . ISSN 1367-4803 . PMC 3516142 . PMID 23060610 .
- ^ Фу, Лимин; Ниу, Бэйфан; Чжу, Чжэнвэй; Ву, Ситао; Ли, Вэйчжун (1 декабря 2012 г.). «CD-HIT: ускорение для кластеризации данных секвенирования следующего поколения» . Биоинформатика . 28 (23): 3150–3152. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bts565 . ISSN 1367-4803 . PMC 3516142 . PMID 23060610 .
- ^ Хао, X .; Jiang, R .; Чен, Т. (2011). «Кластеризация 16S рРНК для предсказания OTU: метод неконтролируемой байесовской кластеризации» . Биоинформатика . 27 (5): 611–618. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btq725 . PMC 3042185 . PMID 21233169 .
дальнейшее чтение
- Chen, W .; Чжан, СК; Cheng, Y .; Zhang, S .; Чжао, Х. (2013). « Сравнение методов кластеризации последовательностей 16S рРНК в OTU » . PLOS ONE . 8 (8): e70837. Bibcode : 2013PLoSO ... 870837C . DOI : 10.1371 / journal.pone.0070837 . PMC 3742672 . PMID 23967117 .