大家知道細菌、古細菌等微生物作為地球上現(xiàn)存最古老的生命形式，在生物進化、生命健康、物質(zhì)循環(huán)和環(huán)境變化的進程中扮演重要角色。繪制完整基因組序列是研究其系統(tǒng)分類的基礎(chǔ)，但受限于微生物基因組序列的復(fù)雜性，基于測序技術(shù)和序列拼裝算法從混合微生物樣本中獲得完整基因組序列非常困難，尤其對于不可培養(yǎng)的稀有細菌，迄今僅有少量的微生物被測序。因此，急需在聚類方法上突破，開發(fā)出從混合微生物序列集（宏基因組）中精準(zhǔn)分類的有效工具。

近日，西安交通大學(xué)生命學(xué)院生物醫(yī)學(xué)信息與基因組學(xué)中心（Biomedical Informatics & Genomics Center, BIGC）楊鐵林教授團隊在宏基因組序列聚類方法上取得重要進展，開發(fā)出新的工具MetaDecoder，該工具首先構(gòu)建了基于GPU的樣本加權(quán)狄利克雷過程高斯混合模型（DPGMM）以降低原始宏基因組復(fù)雜性，然后使用微生物序列堿基組成模型和測序數(shù)據(jù)覆蓋度模型迭代處理低復(fù)雜度宏基因組序列，最終產(chǎn)生完整性高且污染度低的基因組水平序列集合，此方法在準(zhǔn)確性及計算效率上領(lǐng)先于當(dāng)前主流的宏基因組序列聚類方法。

該項研究成果以《MdtaDecoder：一個宏基因組序列聚類新方法》（MetaDecoder: a novel method for clustering metagenomic contigs）為題在國際著名學(xué)術(shù)期刊《微生物組》（Microbiome，）上發(fā)表。該工作由西安交通大學(xué)獨立完成，博士生劉聰聰為該論文第一作者，楊鐵林教授為通訊作者。生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點實驗室為第一單位，西安交通大學(xué)生命學(xué)院和第二附屬醫(yī)院為該論文的通訊單位。

楊鐵林教授團隊長期致力于生物信息學(xué)和疾病遺傳機制研究，一系列成果發(fā)表在《自然綜述-內(nèi)分泌》（Nature Reviews Endocrinology）、《基因組醫(yī)學(xué)》（Genome Medicine）、《美國人類遺傳學(xué)》（American Journal of Human Genetics）等期刊。該項研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金等項目的資助。