작업 분류 단위 기반 접근 방식에서 16S rRNA 유전자 서열 분석에 사용된 방법 평가 및 개선

서열 커버리지가 배수로 증가하게 한 기술 발전에도 불구하고, 미생물 생태학자들은 여전히 16S rRNA 유전자에 의해 나타내는 유전적 다양성을 해석하는 데 어려움을 겪고 있다. 두 가지 널리 사용되는 접근 방식은 참조 서열과의 유사성(즉, 계통유형화) 또는 지역 사회의 다른 서열과의 유사성을 기반으로 서열을 묶는 것이다(즉, 운영 분류 단위 OTU). 본 연구에서는 OTU 기반 방법의 해석 및 구현과 관련된 세 가지 문제를 조사한다. 첫째, 분류 수준을 정의하기 위한 정확한 거리 기반 임계값을 생성하는 것은 불가능하다는 기존의 믿음을 확인하고 OTU 분류를 위한 합의 기반 방법을 지지한다. 둘째, 분류 독립적 접근 방식을 사용하여 평균 이웃 군집화 알고리즘이 다른 계층적 및 휴리스틱 군집화 알고리즘보다 더 강력한 OTU를 생성함을 보여준다. 셋째, OTU 할당의 강력함을 희생하지 않으면서 OTU 형성을 위한 계산 부담을 줄이는 여러 단계를 보여준다. 마지막으로 이러한 솔루션을 통합하여 OTU의 강력함에 최소한의 영향을 미치고 필요한 시간과 메모리 요구사항을 크게 줄이는 새로운 휴리스틱을 제안한다. 서열을 신속하고 정확하게 OTU에 할당하고 그 OTU에 대한 분류 정보를 얻는 능력은 OTU 기반 분석을 크게 개선하고 계통 유형 기반 방법에서 발생하는 많은 문제를 극복할 것이다.