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微生物多样性分析之unweighted unifrac

发布于:2018-01-08  |   作者:admin  |   已聚集:人围观
    (unweighted) unifrac是Lozupone等人[1]2005年提出的,从进化的角度比较两个不同微生物群落的差异(成对的比较)。基于多个群落unweighted unifrac距离矩阵,可以进一步做pcoa分析。随后,2007年,该团队又在此基础上,加入物种丰度信息,提出weighted unifrac,后文会详细介绍。

    unweighted unifrac主要基于进化树计算。在两个样本中,至少存在一个样本的物种序列被取出来(取并集)构建进化树。我们使用来自mothur的进化树为例,下图为两个不同的进化树。红色矩形和绿色圆形分别代表不同的群落。黑色线条代表shared的枝(branch),紫色代表unshared的枝。进化树上的枝会出现两种情况:(1)枝下的叶(端点)只被一个群落占有,如下图节点2,(2)枝下的叶被两个群落占有,如下图节点1。unweighted unifrac = unshared/(shared+unshared)

unweighted unifrac
图片引自:mothur

    以图A所示进化树为例,shared = L1+L2+L3+L4+L5, unshared = L6+L7+L8+L9+L10+L11, unweigthed unifrac = unshared/(shared+unshared)。
   
    详细的unweighted unifrac公式如下:
unweighted unifrac公式
其中,N为进化树中节点数量,li为节点到父节点的距离,Ai和Bi分别表示子节点i是否被A群落或B群落占有(是则1,否则0)。

引用:
Lozupone, C., & Knight, R. (2005). UniFrac: a new phylogenetic method for comparing microbial communities. Applied and environmental microbiology71(12), 8228-8235.

https://mothur.org/wiki/Unweighted_UniFrac_algorithm


标签:微生物(4)
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