Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data

Fang Chang; Shishi He; Chenyuan Dang

doi:10.3791/61715

Journal

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遗传学

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通过微生物组数据中的线性判别分析效应大小（LEfSe）辅助选择生物标志物

Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data

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遗传学

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Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data

通过微生物组数据中的线性判别分析效应大小（LEfSe）辅助选择生物标志物

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04:57 min

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May 16, 2022

DOI:

10.3791/61715-v

DOI:

10.3791/61715-v

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04:57 min

May 16, 2022

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¹Marine Resources Research Centre,Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, M.O.T.²Key Laboratory of Regional Energy Systems Optimization, Ministry of Education, College of Environmental Science and Engineering,North China Electric Power University ³School of Environmental Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology

成績單

线性判别分析效应大小的应用可以解决在生物群之间找到具有统计学差异的良好生物标志物的问题。线性判别分析效应大小为鉴定基因组生物标志物提供了一种方便的方法，以表征生物组之间的统计差异。请务必注意该过程的每个步骤，因为每个前一步的结果可能会影响后续步骤。

生成线性判别分析效应大小输入文件后，按指示运行命令以排除依赖冲突的可能性，并为线性判别分析效应大小创建 conda 环境。使用指示的命令激活创建的环境，并使用通道bioBakery安装线性判别分析效应大小。要为线性判别分析效应大小设置数据格式，请运行命令将原始文件格式化为内部线性判别分析效应大小格式。

要计算线性判别分析效应大小，请运行该命令以执行线性判别分析并生成生成的数据文件。分析完成后，使用指示的命令在PDF文件中绘制生物标志物的效应大小，并绘制物种树以在分支图中显示生物标志物。要绘制不同组之间单个生物标志物的差异，请按指示使用命令。

如果需要，也可以使用该命令绘制所有要素。要使用 Galaxy 服务器进行联机 LEfSe 分析，请导航到该服务器。要上传相关文件，请单击”向上”，然后选择本地文件以选择文件。

然后，选择表格格式并单击”开始”。要设置线性判别分析效应大小的数据格式，请单击 LEfSe 和 LEfSe 格式数据，为类选择特定行，然后单击执行。要计算线性判别分析效应大小，请单击 LEfSe 和 LDA 效应大小。

根据分析要求选择参数值，然后单击执行。要绘制线性判别分析效应大小结果，请单击 LEfSe 并绘制 LEfSe 结果，然后单击执行。要绘制包络图，请选择适当的参数值，然后单击绘制包络图并执行。

要绘制一个要素，请选择适当的参数值，然后单击绘制一个要素并执行。要绘制差分特征，请选择适当的参数值，然后单击绘制差分特征和执行按钮。这里，通过分析三个样品的16个S-核糖体RNA基因序列确定的各组具有显着差异的微生物群落的线性鉴别分析分数。

在该图中，可以观察到不同分类水平之间物种树存在显着差异的生物标志物。由内向外辐射的圆圈代表从门到属的分类水平，每个物种圆圈的直径代表每个分类的丰度水平。无显著差异的物种呈黄色，对显著不同的物种生物标志物进行着色以匹配相应的组。

此处列出了图中所示生物标志物的相应物种名称。这里，显示了一种生物标志物的丰度条形图，该图根据线性判别分析效应大小结果显示不同组之间的差异。实线表示平均相对丰度，虚线表示相对丰度的中位数，每列表示不同组中每个样品的相对丰度。

还可以执行主成分分析，因为维数教育与数据维数直接相关，并且投影坐标系是正交的。随着对高维数据分析需求的增加，该方法将有助于探索感兴趣的生物标志物特征。

Summary

LEfSe（LDA效应大小）是一种用于高维生物标志物挖掘的工具，用于识别基因组特征（例如基因，途径和分类法），这些特征显着表征微生物组数据中的两个或多个组。

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通过微生物组数据中的线性判别分析效应大小（LEfSe）辅助选择生物标志物

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