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核糖体RNA宏条形码测序位于环境样品中微生物和真核生物群落表征方法的核心，而长读长测序已使全长小亚基（SSU；16S/18S）分析成为常规操作。使rRNA成为便捷标记的广谱保守引物，同时也是其局限所在：按照设计，这些引物会在扩增预期目标的同时，共同扩增细胞器（线粒体、叶绿体）以及跨域的SSU序列。若在分类学注释之前不先进行分拣，这些“搭载者”会被系统性误分类，而这种误差会直接传播至群落组成和多样性估计中。因此，在进入分类器之前，必须先检测、提取这些读段，并按其来源进行分拣。 我们提出SSUplex，这是一种开源工具，可检测SSU rRNA，将每条读段归入五种来源之一（细菌、古菌、真核生物、线粒体、叶绿体），并提取SSU区域以供下游分类使用。SSUplex以Rust编程语言重新实现了广泛使用的Metaxa2中的提取与来源判定逻辑，能够扫描双链，并以单一、轻依赖的二进制程序形式发布，适用于长读长（Oxford Nanopore、PacBio HiFi）和短读长数据。基于公开数据并与Metaxa2进行基准比较，SSUplex在全长读段上的来源判定结果可重现Metaxa2的判定（96.8%一致性），在小规模输入上其提取速度与Metaxa2相当；而当输入规模扩大时，其性能优势逐渐显现，在20万条读段时——这通常是一次长读长扩增子测序运行的单样本规模——运行速度最高可提升约3.4倍，峰值内存占用则降低约35%。我们刻画了一种真实且经测量的来源排序统计量中的权衡关系，并识别出细菌与线粒体之间的边界是该方法唯一一个本质上置信度较低的判别边缘。对于如今常见的工作流程——即将按来源分拣后的读段交由专用分类器处理，而非在原位直接分类——SSUplex是Metaxa2提取功能的一种快速、可复现、易于嵌入的替代方案。源代码以及可基于公开数据再现全部结果的基准测试框架均已在MIT许可证下发布，地址为：https://github.com/ayobi/ssuplex。
SSUplex：用于环境 DNA 元条形码分析中小亚基 rRNA 的快速双链提取与来源分类排序 | bioRxiv
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SSUplex：用于环境 DNA 元条形码分析中小亚基 rRNA 的快速双链提取与来源分类排序
查看 ORCID 个人资料 Aaron O'Brien， 查看 ORCID 个人资料 Juan Vargas， 查看 ORCID 个人资料 Isabel Acuna， 查看 ORCID 个人资料 Pilar Parada
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.02.736232
Aaron O'Brien 安德烈斯·贝略大学 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，后者已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开。
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发布于 2026 年 7 月 5 日。
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SSUplex：用于环境 DNA 元条形码分析中小亚基 rRNA 的快速双链提取与来源分类排序
Aaron O'Brien， Juan Vargas， Isabel Acuna， Pilar Parada
bioRxiv 2026.07.02.736232； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.02.736232
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Aaron O'Brien， Juan Vargas， Isabel Acuna， Pilar Parada
bioRxiv 2026.07.02.736232； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.02.736232
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.02.736232v1?rss=1
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