基于 Snakemake 的细菌全基因组比较流程：用于多组临床分离株分析

生物体持续不断地进化以响应环境条件。致病性细菌在宿主和环境压力下发生进化，并在感染过程中通过插入、倒位、缺失和重复重塑其基因组。在临床环境中，致病性细菌的表型特征，如毒力或抗菌药物耐药性，会直接影响疾病严重程度、传播以及治疗。传统基因分型能够揭示基因组亲缘关系，但并不总是与这些具有临床相关性的性状相一致，从而限制了其在表型驱动干预中的应用价值。在此，我们开发了 ABComp（用于多组临床分离株的组装校正与细菌全基因组比较，Assembly polishing and Bacterial whole-genome Comparison for multi-group clinical isolates），这是一个模块化且基于 Snakemake 的表型驱动比较基因组学工作流程。ABComp 可自动执行组装校正、分组泛基因组分析，并通过用户自定义比较实现灵活的致病标志物发现。我们使用一个按耶尔森菌素存在与否分层的肺炎克雷伯菌真实标准数据集对 ABComp 进行了验证，并成功恢复了整个基因座作为组特异性核心标志物。通过将 ABComp 应用于另一组具有实验测定毒力的临床分离株数据集，我们发现了枸橼酸铁（Fec）摄取系统，作为高毒力组特异性潜在标志物。这些结果表明，ABComp 在揭示具有临床意义的表型相关基因组标志物方面具有实用价值，可为靶向治疗和快速诊断提供支持。

生物体持续不断地响应环境条件而进化。致病菌在宿主和环境压力下发生进化，在感染过程中通过插入、倒位、缺失和重复重塑其基因组。在临床环境中，致病菌的表型特征，如毒力或抗菌药物耐药性，直接影响疾病严重程度、传播以及治疗。传统基因分型能够提供基因组亲缘关系的见解，但并不总是与这些具有临床相关性的性状相一致，从而限制了其在表型驱动干预中的应用价值。本文开发了 ABComp（用于多组临床分离株的组装校正与细菌全基因组比较，Assembly polishing and Bacterial whole-genome Comparison for multi-group clinical isolates），这是一个模块化且基于 Snakemake 的表型驱动比较基因组学工作流程。ABComp 可自动完成组装校正、分组泛基因组分析，并通过用户自定义比较实现灵活的致病性标志物发现。我们使用按耶尔森菌素存在与否分层的肺炎克雷伯菌真实标签数据集对 ABComp 进行了验证，并成功将整个基因座识别为组特异性的核心标志物。将 ABComp 应用于另一组具有实验测定毒力的临床分离株数据集时，我们发现柠檬酸铁（Fec）摄取系统可作为高毒力组的潜在特异性标志物。这些结果表明，ABComp 在揭示具有临床意义的表型相关基因组标志物方面具有实用价值，可支持靶向治疗和快速诊断。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.25.734687v1?rss=1

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