CompareM 开源项目教程

1. 项目介绍

CompareM 是一个用于大规模比较基因组分析的软件工具包。它提供了跨基因组（如氨基酸一致性）和单个基因组（如密码子使用率）的统计计算。CompareM 支持并行化，以便能够扩展到数千个基因组。主要功能包括：

• 比较基因组统计
• 基因组之间的平均氨基酸一致性（AAI）
• 物种分类
• 基因组使用模式
• 密码子使用
• 氨基酸使用
• kmer 使用情况
• 终止密码子使用
• 识别基因侧向转移（LGT）
• 数据探索使用差异矩阵、分层聚类树和热图

2. 项目快速启动

安装

CompareM 可以通过 Conda 或 pip 进行安装。

通过 Conda 安装

conda install -c bioconda comparem

通过 pip 安装

sudo pip install comparem

快速启动

CompareM 的功能可以通过命令行访问。以下是一个简单的示例，展示如何计算一组基因组之间的氨基酸一致性（AAI）。

comparem aai_wf <input_files> <output_dir>

其中：

• <input_files> 是要比较的基因组集合，可以是文本文件（每行一个基因组位置）或包含所有基因组的目录。
• <output_dir> 是所有输出文件的目录。

例如：

comparem --cpus 32 aai_wf my_genomes aai_output

在这个例子中，my_genomes 目录包含一组基因组，结果将写入 aai_output 目录，并使用 32 个处理器进行计算。

3. 应用案例和最佳实践

应用案例

CompareM 广泛应用于微生物基因组比较、物种分类和基因组功能分析。例如，研究人员可以使用 CompareM 计算不同菌株之间的 AAI，以确定它们的亲缘关系。

最佳实践

1. 数据准备：确保输入的基因组序列是 FASTA 格式，并且已经过质量控制。
2. 并行计算：使用 --cpus 参数指定多个处理器，以加快计算速度。
3. 结果分析：使用生成的 aai_summary.tsv 文件进行进一步的统计分析和可视化。

4. 典型生态项目

CompareM 通常与其他基因组分析工具一起使用，形成一个完整的基因组分析生态系统。以下是一些典型的生态项目：

• Prodigal：用于基因预测，CompareM 默认使用 Prodigal 进行基因识别。
• DIAMOND：用于蛋白质序列比对，CompareM 使用 DIAMOND 进行序列相似性计算。
• R 和 Python：用于结果的统计分析和可视化。

通过结合这些工具，研究人员可以进行全面的基因组比较和功能分析。