擴增子分析神器USEARCH簡介
本文中引用統計採用Google學術，統計日期截止2017年10月9日。
Usearch簡介
主頁：http://www.drive5.com/usearch/
1. Usearch是什麼？
它是超快的序列分析軟體，在序列比對、聚類、操作等多領域廣泛應用。在擴增子分析領域的OTU聚類最受歡迎，單人發文至Nature Method，而且目前已經集成了全部擴增子分析流程。截止2017年10月9日，Google scholar統計此軟體被引用5556次。
2. Usearch的優點：
- 高速序列比對與聚類；比對速度是BLAST的10-1250倍，聚類速度是CD-HIT的1-1000倍。
- 安裝方便；安裝過QIIME的人都想哭，但此軟體基本無依賴關係，超高整合的小巧工具，支援windows(大小僅1M), linux(2M), mac(1M)，下載就能用。
- 對大多數使用者免費使用32位版。誰都可以用，使用不受限。
此外，該軟體的64位版收費，主要優勢是支援大記憶體處理海量資料，這麼優化的軟體僅1485
作者簡介
Edgar, R.C. 之前是研究理論物理的，發表過5篇相關文章。後來轉行到計算生物學，開發了一系列優秀的生物資訊學軟體和演算法，如多序列比對MUSCLE(引用23507次)、序列比對和聚類USEARHCH (5556)、嵌合體識別UCHIME(3779)演算法、OTU聚類UPARSE(1691)演算法等。僅此四篇文章引用近3.5萬次，有誰不服。
此人目前是獨立研究員，沒有單位。主要收入來源是出售自程式設計序Usearch 64位版(一份1485刀)，同時還提供16S/ITS資料分析服務，一批資料2380刀，包括產生OTU表、分類學註釋預測、alpha和beta多樣性分析，以及10個小時售後服務，要求樣品數量小於100，資料量小於50 GB。有興趣的小夥伴可以找機會和大牛聯絡合作一把。
下載
此軟體不允許私人轉發他人使用，需要的小夥伴請自己行下載吧，僅需以下幾步點選，幾秒鐘輕鬆獲取。
免費版下載，請在主頁選擇“Download 32-bit”，或直接訪問如下連結
http://www.drive5.com/usearch/download.html
在下載頁面中：
- 需要勾選同意許可協議
- 選擇下載版本(預設為最新版10.0即可，有特殊需求的請下載指定舊版本，比如QIIME預設使用5.2.236)
- 選擇軟體使用平臺，預設為Linux，支援多選，可以一次把Linux、Windows、Mac OSX都選上，想在哪用都可以
- 填寫郵件地址
- 點選”Submit”申請，下載連結會發送到郵箱。
OTU聚類核心演算法UPARSE
Usearch的強大不是因為它是一個軟體，而更像一個平臺，有上百種功能，核心功能有著絕對的核心競爭力。OTU聚類演算法UPARSE就是其中之一：
1. 高度準確、高通量OTU聚類；
2. 人工重組微生物組實驗分析，該軟體得到的代表序列準確度和數量與真實更接近；
這演算法也被引用近1691次，被主流分析流程Mothur和QIIME同時引用，也是QIIME分析流程的預設演算法。
最新OTU非聚類演算法unoise3
本領域方法學發展比較快，目前主流的OTU聚類方法在功能研究問題比較多，而最近評估表明非聚類的演算法結果更準確，作者立馬就開發了unoise2[4]，目前最新版unoise3[5] http://www.drive5.com/usearch/manual/cmd_unoise3.html ，這必將成為明年的主流。我將在接下來一篇文章詳細講解它的使用、結果與聚類的比較，持續關注吧。
軟體的使用幫助
此軟體雖然只有1-2M，但功能可比很多幾百M的系統都強大，具體會分多篇文章詳細說明。
學習此軟體的擴增子分析流程，訪問幫助文件中的”Example scripts with test data”或
http://www.drive5.com/usearch/manual/pipe_examples.html ，裡面包括454/MiSeq平臺的16S/ITS共5套完整的分析流程程式碼，有需要的先去學習一下吧。
附：主流擴增子分析流程簡介
- QIIME分析流程；2010發表在Nature Method上，被引8579次，是目前比較主流的分析方法，而且持續的維護和創新，目前正在開發QIIME2。
- mothur，2009年發表目前被引用7448次，比較早接觸擴增子的人都喜歡它。
- Usearch，2010年發表在Bioinformatics，目前引用5556次；原來只是一個小小的高速序列聚類和比對軟體，目前被作者開發成了擴增子分析流程，其中的關於序列聚類的演算法UPARSE由作者單槍匹馬發表在Nature method上，被引1691次；其實QIIME的聚類和比對預設都是使用此軟體，核心演算法是目前的主流；推薦使用。
- 優點：作者一直在更新；體積小巧；安裝方便，依賴關係極少(安裝過QIIME的應該都想哭);
- 缺點：64位版收費(這麼好的軟體，收費也值得買)；過去部分功能還需使用QIIME指令碼，估計現在可以全自己搞定，因為作者太強大；
Reference
- Edgar R C. Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST[J]. Bioinformatics, 2010, 26(19): 2460-2461.
- Edgar, R.C. (2013) UPARSE: Highly accurate OTU sequences from microbial amplicon reads, Nature Methods [Pubmed:23955772, dx.doi.org/10.1038/nmeth.2604].
- UNOISE algorithm Edgar, R.C. (2016), UNOISE2: Improved error-correction for Illumina 16S and ITS amplicon reads.http://dx.doi.org/10.1101/081257
- UNBIAS algorithm UNBIAS: An attempt to correct abundance bias in 16S sequencing, with limited success. http://biorxiv.org/content/early/2017/04/04/124149
寫在後面
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