第三代定序 16S rRNA 生物資訊分析教學地圖

第三代定序分析大部分承襲 NGS 次世代定序，
學習上若有次世代分析基礎會更得心應手，
本篇以未曾學過次世代定序分析，欲初學三代定序分析的角度，
爬梳需要學習的各類知識與應用教學，
因為系列文設計緣故，許多觀念會先出現在次世代定序的解說，
讀者在閱讀二代定序文章時，可以先著重觀念解說部分，
回頭看三代定序時再進行實作 :

• 必修觀念篇 - 定序基礎與應用

  學習目標 :

  • 我知道 定序技術可以拿來做什麼。
  • 我知道 16S rRNA 在生物上的意義。
  • 我知道 定序分析的流程有哪些。
  • 我知道 第三代定序的原理。

  [Day 01] 16S rRNA 定序分析技術 ：先備知識

  [Day 02] 16S rRNA 定序分析應用實例 ：引起動機

  [Day 05] NGS QIIME2 : 16S rRNA 介紹與分析流程概述
  ✏️ 閱讀 16S rRNA 、 分析、NGS 分析流程概述部分。

  [Day 22] TGS 第三代定序原理 (Pacific Biosciences)

• 必修觀念篇 - QIIME2 格式與產出檔案介紹

  這邊著重在觀念的建立與檔案的認識，而非實作，
  內容包含資料前處理、品質控制、物種分配、資料視覺化、多樣性統計分析。

  學習目標 :

  • 我知道 qza 與 qzv 格式。
  • 我知道 品質管制的原理。
  • 我知道 分類器與物種分配。
  • 我知道 親緣關係樹。
  • 我知道 取樣深度的意義。
  • 我知道 多樣性統計於菌相的呈現方式。
  • 我知道 定序分析流程會產出的圖有哪些。

  [Day 07] NGS QIIME2 : 定序資料加工壓縮 (Artifacts) 與概述 (Overview) 視覺化
  ✏️ 閱讀 QIIME2 artifacts (.qza) 分析專用格式、demux.qzv 視覺化 (visualization) 、資料解讀 部分。

  [Day 08] NGS QIIME2 : DADA2 序列品質管制 (Quality control) 與視覺化

  [Day 10] NGS QIIME2 : 使用分類器 (Classifier) 做物種分配 (Taxonomy assignment) (上-概念篇)

  [Day 11] NGS QIIME2 : 使用分類器 (Classifier) 做物種分配 (Taxonomy assignment) 及繪製分類柱狀圖 (下-實作篇)
  ✏️ 閱讀 分類柱狀圖製作 部分。

  [Day 12] NGS QIIME2 : 繪製 Krona 動態圓餅圖及 Top N 分類柱狀圖與比較
  ✏️ 閱讀 比較 部分。

  [Day 13] NGS QIIME2 : 繪製親緣關係樹 (Phylogenic tree) 與 iTOL 應用

  [Day 14] NGS QIIME2 : 繪製熱圖 (Heat map)

  [Day 15] NGS QIIME2 : 統計分析前樣本的取捨 - 取樣深度 (Sampling depth)

  [Day 16] NGS QIIME2 : 分析與繪製組內物種多樣性 (Alpha diversity) (上)

  [Day 17] NGS QIIME2 : 分析與繪製組內物種多樣性 (Alpha diversity) (下)

  [Day 18] NGS QIIME2 : 分析與繪製組間物種多樣性 (Beta diversity)

• 必修實作篇 - 資料下載與前處理

  學習目標 :

  • 我知道 下載公開文獻序列方式。
  • 我知道 第三代定序的分析流程與安裝。
  • 我知道 製作輸入檔案的方式。

  [Day 04] 公開文獻的序列下載工具 Python bioinfokit + SRA Toolkit : 16S rRNA 為例

  [Day 23] TGS pb-16S-nf : 分析流程概述與安裝

  [Day 24] TGS pb-16S-nf : 範例序列下載與製作輸入檔案 (Manifest & Metadata)

• 必修實作篇 - 操作與分析

  學習目標 :

  • 我知道 操作分析軟體與檢視結果。
  • 我知道 調整取樣深度的方式。

  [Day 25] TGS pb-16S-nf : 執行分析及結果頁面簡介

  [Day 26] TGS pb-16S-nf : 結果圖檢視與取樣深度 (Sampling depth) 的調整

• 選修實作篇 - 更改註釋資料的重繪與基因功能預測

  學習目標 :

  • 我知道 調整註釋資料可以利用 QIIME2 進行重繪製。
  • 我知道 基因功能預測的操作方式。

  [Day 06] NGS QIIME2 : 安裝與製作輸入檔案 (Manifest & Metadata)
  ✏️ 由於 [Day 27] 要教學如何更改註釋資料，必須先安裝主程式 QIIME2 。

  [Day 27] TGS pb-16S-nf : 更改註釋資料 (Metadata) 的處理、熱圖與多樣性統計視覺化

  [Day 19] NGS QIIME2 : 分析與繪製微生物基因功能預測 PICRUSt2 + STAMP (上)
  ✏️ table-dada2-240.qza即 dada2-ccs_table_filtered.qza，
  rep-seqs-dada2-240.qza 即 dada2-ccs_rep_filtered.qza

  [Day 20] NGS QIIME2 : 分析與繪製微生物基因功能預測 PICRUSt2 + STAMP (下)

  [Day 31] NGS QIIME2 : 尋找生物標記(Biomarker) LEfSe + dokdo 套件 (上-原理與安裝)

  [Day 32] NGS QIIME2 : 尋找生物標記(Biomarker) LEfSe + dokdo 套件 (中-實作)

  [Day 33] NGS QIIME2 : 尋找生物標記(Biomarker) LEfSe + dokdo 套件 (下-配色)