生信之旅

       KEGG数据库是了解生物系统（例如细胞、生物、生态系统）的实用性数据库，是国际最常用的生物信息数据库之一。一般进行kegg注释我们都是通过kegg网页版或者其API进行提交，今天我们介绍一个基于hmm模型进行本地kegg注释的软件KofamKOALA。

       KofamKOALA 基于KOfam（KEGG Orthologs (KOs)定制的HMM数据库），通过使用HMMER/HMMSEARCH软件将KO号分配到用户提交的序列上。高于预定义阈值的KO号可信度更高，并且在输出文件中会有*号前缀。同时网页版的KofamKOALA会自动将KO结果发送到KEGG Mapper，以重建通路信息(PATHWAY), pathway modules (MODULE)和hierarchical function classifications (BRITE)。

一、安装

官网：https://www.genome.jp/tools/kofamkoala/

准备：

1. Linux
2. Ruby >= 2.4
3. HMMER >= 3.1
4. GNU Parallel

到官网下载KOfam和KofamScan

图1：下载

将下载的kofam数据库解压，确保数据库有profiles目录and ko_list文件，将下载的软件KofamScan解压即可使用

下载安装命令如下：

mkdir -p ~/kofamscan/db
cd ~/kofamscan/db
wget ftp://ftp.genome.jp/pub/db/kofam/ko_list.gz 
wget ftp://ftp.genome.jp/pub/db/kofam/profiles.tar.gz 
gunzip ko_list.gz 
tar xvzf profiles.tar.gz 
mkdir -p ~/kofamscan/bin
cd ~/kofamscan/bin
wget ftp://ftp.genome.jp/pub/tools/kofamscan/kofamscan.tar.gz 
tar xvzf kofamscan.tar.gz

二、使用

 KofamKOALA的运行命令为exec_annotation，运行方式有两种

1. 命令行传参
2. 使用配置文件

编辑配置文件

cd ~/kofamscan/bin/ 
cp config-template.yml config.yml

#config.yml示例: 
#profile: /path/to/home/kofamscan/db/profiles
#ko_list: /path/to/home/kofamscan/db/ko_list
#hmmsearch: /path/to/home/anaconda3/bin/hmmsearch
#parallel: /path/to/home/anaconda3/bin/parallel
#cpu: 8

使用配置文件运行

exec_annotation -c config.yml

结果示例如下

图2：结果

参考：

• Aramaki T., Blanc-Mathieu R., Endo H., Ohkubo K., Kanehisa M., Goto S., Ogata H.
  KofamKOALA: KEGG ortholog assignment based on profile HMM and adaptive score threshold.
  Bioinformatics. 2019 Nov 19. pii: btz859. doi: 10.1093/bioinformatics/btz859.