3月5日，中國海洋大學海洋生命學院教授汪岷團隊基于序列比對和圖論方法，開發(fā)了病毒分類新工具VITAP（Viral Taxonomic Assignment Pipeline）。該成果在《自然·通訊》）在線發(fā)表，為病毒組學和病毒生態(tài)學研究提供了重要工具。

VITAP的技術(shù)原理和方法流程??中國海洋大學供圖

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(chǎn)生了深遠的影響，也是全球生物地球化學循環(huán)的幕后推手。隨著宏基因組技術(shù)的迅速發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了海量新型的DNA和RNA病毒。然而，目前大多數(shù)病毒分類方法仍主要依賴于接近完整的病毒基因組數(shù)據(jù)，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(shù)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(huán)境中復雜病毒群體的深入解析。因此，如何準確細致地對環(huán)境病毒進行分類，已成為當今生物學、醫(yī)學與生態(tài)學研究亟待突破的重要挑戰(zhàn)。

該方法通過結(jié)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，新工具能夠基于國際病毒分類委員會制定的最新分類數(shù)據(jù)庫進行自動更新，并支持用戶自定義分類數(shù)據(jù)庫，具有良好的用戶體驗。

在后續(xù)的分析測試中，研究團隊將新工具方法成功應(yīng)用于宏病毒組和病毒基因組的注釋，結(jié)果顯示新工具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(yōu)于其他方法的注釋率。具體而言，對于1kb的短序列，新工具在所有病毒門中的注釋率均優(yōu)于其他方法；而在近完整基因組的分類中，新工具對RNA病毒和大部分DNA病毒也表現(xiàn)出更高的注釋率。

總體上，新工具在保證高準確率的前提下，實現(xiàn)了更全面、穩(wěn)定的病毒分類，并為病毒基因組學、分類學和生態(tài)學研究提供了一個高效的自動化新工具。

研究得到了中國海洋大學海洋高等研究院海洋大數(shù)據(jù)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(chuàng)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(lián)合支持。

論文相關(guān)信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-57500-7

來源：中國科學報