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微生物在维持生态系统的不变性和职能中表演着至关重要的角色。细菌和古菌等原核生物的多样性及其职能已经被宽泛钻研，只管真菌及其他真核微生物在生态系统中同样阐扬着关键作用，但由于不足高质量的参考基因组，且其基因职能钻研相对滞后，真核微生物的基因多样性和代谢潜力仍未被充分索求。

近年来，长读长测序技术的鼓起，为钻研真核微生物的转录组提供了新机缘。长读长宏转录组（Long-read metatranscriptomics）测序成为解析复杂环境中真核微生物活性基因的壮大工具。然而，该技术在利用过程中依然面对着两个重要挑战：一是不足高质量的参考基因组，二是测序谬误率较高。

Fungen：突破长读长宏转录组分析瓶颈的新步骤

针对上述挑战，国度生物信息中心高远团队开发了一款名为 Fungen 的创新性软件工具，Fungen是一种针对长读长宏转录组数据的分析步骤，可能在不依赖参考基因组的情况下，对长读长测序数据进行基因水平的聚类和测序谬误校对，以更高效、更精准的方式解析环境样本中的真核微生物转录本,有关钻研近日颁发于Science China Life Sciences 期刊。

Fungen的主题优势在于其高效的算法设计，通过结合用于读段聚类的minimizer 3-mer急剧匹配和网络数据结构，实现了对宏转录组数据的急剧处置。与现有工具相比，Fungen不仅削减了推算资源占用，还在速度上相较现有步骤提升了22至56倍。此表，Fungen克服了近缘物种之间同源基因类似性带来的挑战，通过怪异的算法设计，可能正确地域分这些类似基因，从而获得高精度的转录本序列。

Fungen在真实环境数据中的利用

为了验证Fungen在真实宏转录组数据中的利用价值，钻研团队使用该工具分析了多种环境样本的长读长测序数据，蕴含宏转录组的仿照数据、真菌的合成宏转录组数据、远洋海水的direct RNA测序数据以及多种环境的全长rRNA扩增子测序数据。了局批注，Fungen不仅可能对测序读段进行靠得住的基因水平聚类，还能获得高精度的转录本序列。

值得一提的是，当利用于农田与湿地泥土的深邃度 cDNA 测序数据时，Fungen可能在真菌物种水平上重建原位基因表白动态，揭示了植物病原真菌在泥土环境中的特殊生政战术，为理解植物病原真菌的生态行为提供了新的视角。

Fungen的意思与瞻望

Fungen为分析复杂的宏转录组全长数据提供了急剧和正确的解决规划。其无参考基因组的步骤不仅合用于海洋、泥土等复杂环境样本的钻研，还为揭示真核微生物的多样性和职能提供了关键技术支持。

将来，随着长读长测序技术的不休进取，Fungen可望被利用于更多环境微生物学、生态学和医学钻研领域，例如人类肠路微生物组、真菌病原体鉴定、工业微生物代谢钻研等，为索求微生物世界的奥秘提供更壮大的工具支持。

该钻研得到了国度重点研发打算、亚星游戏前瞻战术科技先导专项（A类先导专项），北京市卓越青年科学基金等项目赞助。

Fungen的主题工作流程

Fungen在线软件

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