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| 中國海洋大學在病毒基因組高通量分類方法上取得重要進展 |
| http://m.hxsscy.com 2025年3月10日 來源：華禹教育網 |
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病毒，是地球上最小且豐度最高的非細胞生物，不僅對人類健康產生了深遠的影響，也是全球生物地球化學循環的幕后推手。隨著宏基因組技術的迅速發展，發現了海量新型的DNA和RNA病毒。然而，目前大多數病毒分類方法仍主要依賴于接近完整的病毒基因組數據，對片段化和不完整的病毒序列分類效果較差。此外，目前的技術手段大多對雙鏈DNA病毒的分類效果較好，而對RNA病毒和單鏈DNA病毒的高通量準確分類仍存在困難。這些問題限制了我們對環境中復雜病毒群體的深入解析。因此，如何準確細致地對環境病毒進行分類，已成為當今生物學、醫學與生態學研究亟待突破的重要挑戰。近日，中國海洋大學海洋生命學院汪岷教授團隊基于序列比對和圖論方法，開發了病毒分類新工具VITAP（Viral Taxonomic Assignment Pipeline）。該成果于3月5日在Nature子刊Nature Communications（《自然·通訊》）上在線發表，為病毒組學和病毒生態學研究提供了重要工具。
該方法通過結合序列比對與圖論算法，不僅能對DNA及RNA病毒進行精準分類，還為每個分類單元提供了置信度評估，可對長度短至1000個堿基對的病毒基因組序列進行從門到屬水平的高效分類，并大幅提升了病毒注釋率。此外，VITAP能夠基于國際病毒分類委員會（ICTV）制定的最新分類數據庫進行自動更新，并支持用戶自定義分類數據庫，具有良好的用戶體驗（圖1）。
圖1. VITAP的技術原理和方法流程
在后續的分析測試中，將VITAP方法成功應用于宏病毒組和病毒基因組的注釋，結果顯示VITAP在科級和屬級的分類分析中不僅能保持超過0.9的準確率、精度和召回率，還顯示出了優于其他方法的注釋率。具體而言，對于1kb的短序列，VITAP在所有病毒門中的注釋率均優于其他方法；而在近完整基因組的分類中，VITAP對RNA病毒和大部分DNA病毒也表現出更高的注釋率。總體上，VITAP在保證高準確率的前提下，實現了更全面、穩定的病毒分類，并為病毒基因組學、分類學和生態學研究提供了一個高效的自動化新工具（圖2）。
圖2. VITAP與其他分類方法在五項性能指標方面的基準測試
團隊合影
海洋生命學院/海德學院/海洋生物多樣性與進化研究所汪岷教授和梁彥韜教授，澳大利亞塔斯馬尼亞大學Andrew McMinn教授為該論文的共同通訊作者。海洋生命學院博士生鄭凱陽、海德學院助理教授孫建華為并列第一作者。中國海洋大學是該論文的第一完成單位和通訊作者單位。
本研究得到了中國海洋大學高等研究院海洋大數據中心、大生命學科超算集群、海洋生物多樣性與進化研究所高性能計算集群、嶗山實驗室科技創新項目、海洋負排放國際大科學計劃（ONCE）、國家自然科學基金、中央高�；究蒲袑ｍ椯Y金的聯合支持。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-57500-7（點擊查看）
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