microeco 功能预测 3 步跑通FAPROTAX 1.2.10 数据库升级与冗余度计算【免费下载链接】microecoAn R package for downstream data analysis of microbiome omics data项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mi/microeco本文讲解 R 包 microeco 的功能预测模块 trans_func重点介绍 FAPROTAX 1.2.10 数据库升级和冗余度计算流程。读完全文你能从一个 microtable 对象出发用 3 步完成预测、计算和绘图。它解决什么问题microeco 的 trans_func 类把物种 → 功能的映射封装成了固定流程你手里只有 16S 或 ITS 的分类学注释但论文里想讨论碳循环、氮循环这些代谢功能时直接跑分类丰度是不够的。它内置了 4 个功能数据库原核 2 个、真菌 2 个把每个 ASV/OTU 匹配到对应的功能标签再汇总到样本层面。本次升级将原核默认的 FAPROTAX 数据库更新到 1.2.10 版本功能注释条目随之刷新预测时会在控制台打印当前版本号方便你在论文里准确引用。快速上手3 步出结果用包内置的湿地土壤 16S 示例数据完整流程如下library(microeco) data(dataset) # 内置湿地土壤 16S 示例数据 t1 - trans_func$new(dataset) # 构建对象自动识别原核/真菌 t1$cal_func(prok_database FAPROTAX) # 预测每个 OTU 的功能标签 t1$cal_func_FR(abundance_weighted TRUE) # 按丰度加权算功能冗余度 t1$plot_func_FR() # 直接出热力图这段代码做的事情建对象、预测功能、算冗余度、画图共 4 行核心调用。4 个内置数据库的差异如下选错库会导致匹配失败或精度不够数据库适用对象匹配级别备注FAPROTAX 1.2.10原核整条分类路径默认输出 0/1 标签NJC19原核种要求 Species 列完整FUNGuild真菌门到种逐层可设置信度过滤FungalTraits真菌属处理同属多记录功能点详解功能预测一键配置cal_func 怎么选库cal_func根据for_what字段决定走哪条分支。trans_func$new()初始化时会读取分类表的 Kingdom 列出现 Bacteria 或 Archaea 就自动标记为 prok出现 Fungi 就标记为 fungi你不需要手动判断。原核侧 FAPROTAX 的匹配逻辑是先把每个 OTU 的分类字符串拼成一整行用数据库里的正则模式逐个匹配再按预设的加减组比如厌氧化能异养 化能异养 且 非好氧做组合运算最终结果被截断为 0/1 二值表存到res_func。如果你想换成 NJC19把参数改成prok_database NJC19即可但它是按种名精确匹配的注释精度要求更高。功能冗余度怎么算cal_func_FR 的两个开关冗余度回答的问题是某个功能被多少个物种分摊着丢了几个物种会不会功能崩溃。公式上未加权 FR 具该功能的物种数 / 样本总物种数abundance_weighted TRUE时改用丰度加权。第二个开关adj_tax引入分类调整因子 AF同一个功能如果分布在更多样的属里冗余度更高。例如样本含 10 个属某功能的 3 个 OTU 分散在 2 个属AF 就是 2/10 0.2。跑cal_func_FR()后结果存在res_func_FR再调cal_func_FR_comm()可对每个样本取几何平均得到一个可比较的社区级冗余指数。结果怎么转成图从长表到热力图trans_func_FR()把宽表转成长表并自动把功能归入分组FAPROTAX 预置了 Energy source、C-cycle、N-cycle 等组。之后plot_func_FR()直接输出按分区分面、颜色渐变的热力图横轴是样本、纵轴是功能。想确认某个功能的注释细节用show_prok_func(use_func methanotrophy)能打印 FAPROTAX 对该功能的原始描述。典型应用场景土壤 16S 样本的氮循环分析预测完成后筛选 N-cycle 组含 nitrogen_fixation、denitrification 等 14 个功能按处理组比较丰度差异再结合 FR 值判断哪些氮功能由少数物种承担、风险更高。真菌 ITS 数据的生态类群注释走 FUNGuild 分支fungi_database FUNGuild可用FUNGuild_confidence参数在 Highly Probable / Probable / Possible 三档置信度间过滤得到 Saprotroph、Pathotroph 等营养模式。肠道样本的种级性状匹配分类注释到种时改用 NJC19获取 Lim et al. (2020) 定义的代谢互作性状适合与 FAPROTAX 结果交叉验证。避坑指南Kingdom 列缺失或不含目标界初始化会打印提示而不是报错此时需手动赋值t1$for_what - prok否则cal_func直接停止。NJC19 报Species 列问题该库按种名匹配物种名必须含空格如Candidatus Coriobacterium注释只到属或种名为空都会报错。把二值表当丰度表用FAPROTAX 输出的res_func每格只有 0 或 1表示该 OTU 是否具有此功能不能直接按丰度解读样本层面的功能占比要用冗余度或自行汇总。提醒旧代码里的cal_spe_func、cal_spe_func_perc等函数已在 1.15.1 版本标记弃用对应的新名称是cal_func和cal_func_FR迁移脚本时请全局替换。收尾FAPROTAX 升级到 1.2.10 后cal_func默认流程不变但功能注释条目已更新运行时会打印版本号供引用。完整链条是cal_func→cal_func_FR→trans_func_FR→plot_func_FR四步产物分别存在res_func、res_func_FR、res_func_FR_trans中。4 个数据库按样本类型选库原核默认 FAPROTAX高精度注释用 NJC19真菌用 FUNGuild 或 FungalTraits。延伸资料核心实现在 R/trans_func.R数据库文件为 data/prok_func_FAPROTAX.RData参数文档见 man/trans_func.Rd。【免费下载链接】microecoAn R package for downstream data analysis of microbiome omics data项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mi/microeco创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考