Оперативная таксономическая единица - Operational taxonomic unit

An оперативная таксономическая единица (OTU) - это рабочее определение, используемое для классификации групп тесно связанных лиц. Термин был впервые введен в 1963 г. Роберт Р. Сокал и Питер Х. А. Снит в контексте числовая таксономия, где «Оперативная таксономическая единица» - это просто группа организмов, изучаемая в настоящее время.[1] В этом смысле OTU - это прагматическое определение группировки индивидов по сходству, эквивалентное, но не обязательно совпадающее с классическим Линнеевская таксономия или современный эволюционная таксономия.

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 обозначенного как mOTU; молекулярная OTU).[2] Другими словами, OTU - это прагматичные прокси для "виды "(микробный или многоклеточный) на разных таксономических уровнях в отсутствие традиционных систем биологическая классификация как доступны для макроскопических организмов. В течение нескольких лет OTU были наиболее часто используемыми единицами разнообразия, особенно при анализе малых субъединиц. 16S (для прокариот) или 18S рРНК (для эукариот [3]) наборы данных последовательности маркерных генов.

Последовательности могут быть сгруппированы в соответствии с их сходством друг с другом, и операционные таксономические единицы определяются на основе порога сходства (обычно сходство 97%; однако также распространено 100% сходство, также известное как одиночные варианты [4]) установленным 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 нескольких подходах к кластеризации OTU.[5] Количество определенных OTU может быть завышено из-за ошибок при секвенировании ДНК.[6]

Подходы к классификации OTU

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Сокал и Сниз: Принципы числовой таксономии, Сан-Франциско: W.H. Фримен, 1963 год.
  2. ^ 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. Дои:10.1098 / rstb.2005.1725. ЧВК  1609233. PMID  16214751.
  3. ^ 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. Дои:10.1111 / mec.14286. HDL:11336/53966. ISSN  1365–294X. PMID  28792641.
  4. ^ Портер, Тересита М .; Хаджибабаей, Мехрдад (2018). «Расширение масштабов: руководство по высокопроизводительным геномным подходам для анализа биоразнообразия». Молекулярная экология. 27 (2): 313–338. Дои:10.1111 / mec.14478. ISSN  1365–294X. PMID  29292539.
  5. ^ Schmidt, Thomas S.B .; 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. Дои:10.1371 / journal.pcbi.1003594. ISSN  1553-7358. ЧВК  3998914. PMID  24763141.
  6. ^ 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. Дои:10.1111 / j.1462-2920.2009.02051.x. PMID  19725865.
  7. ^ Эдгар, Роберт К. (1 октября 2010 г.). «Поиск и кластеризация на несколько порядков быстрее, чем BLAST». Биоинформатика. 26 (19): 2460–2461. Дои:10.1093 / биоинформатика / btq461. ISSN  1367-4803. PMID  20709691.
  8. ^ 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. Дои:10.1093 / биоинформатика / bts565. ISSN  1367-4803. ЧВК  3516142. PMID  23060610.
  9. ^ 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. Дои:10.1093 / биоинформатика / bts565. ISSN  1367-4803. ЧВК  3516142. PMID  23060610.
  10. ^ Хао, X .; Jiang, R .; Чен, Т. (2011). «Кластеризация 16S рРНК для предсказания OTU: метод неконтролируемой байесовской кластеризации». Биоинформатика. 27 (5): 611–618. Дои:10.1093 / биоинформатика / btq725. ЧВК  3042185. PMID  21233169.

дальнейшее чтение