PCycDB：全面准确的磷循环基因分析数据库

磷（P）元素是地球上一种重要的营养元素，参与了能量代谢、基因组成和细胞结构等过程，生态系统中的微生物在磷循环过程中发挥了巨大作用。虽然宏基因组测序技术发展迅速，但是人们对于关键的磷循环基因和微生物及其生态功能尚不清楚。因此，了解微生物驱动的磷循环和它们的生态效应至关重要。在本研究构建了一个具有139个基因家族和10个磷代谢过程的磷循环数据库（PCycDB）。该数据库的准确度、阳性预测率、敏感性、特异性和阴性预测率分别达到了99.8%、96.1%、99.9%、99.8%和99.9%。相较于其他公共数据库（arCOG、COG、eggNOG和KEGG），PCycDB具有更高的准确性、更广的全面性和更快的分析效率。

该数据库可访问地址：https://github.com/ZengJiaxiong/Phosphorus-cycling-database

图1  PCycDB的构建流程

PCycDB数据库涵盖139个基因家族和10个P代谢过程，新增多个以前被忽视的PCG，如编码磷酸盐不敏感磷酸酶的pafA、ptxABCD（亚磷酸盐相关基因）和用于2-氨基乙基膦酸盐转运蛋白的新型aepXVWPS基因。

图2 磷代谢关键过程概述

相较于其他公共数据库（arCOG、COG、eggNOG和KEGG），PCycDB具有更高的准确性、更广的全面性和更快的分析效率。

图3 与其他数据库比较结果

总之，本研究构建的PCycDB是一个全面的、准确的磷循环基因注释工具，为研究者们提供更好的了解环境中的磷循环微生物及其潜在机制。

Tip: 凌恩生物建立了完整的碳、氮、磷、硫循环循环模式图，对宏基因组数据进行深入挖掘，通过循环模式图，确定不同代谢过程所涉及的功能基因及其丰度计算方法，对环境样品微生物群落碳、氮、磷、硫循环能力进行分析及比较，进一步通过对识别到的相关功能基因所属物种进行分类学注释，识别环境样本中参与碳、氮、磷、硫循环的主要功能微生物种属。

参考文献

PCycDB: a comprehensive and accurate database for fast analysis of phosphorus cycling genes. Microbiome 10, 101 (2022). 

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