QIIME

QIIME (Quantitative Insights Into Microbial Ecology) on paketti mikrobiyhteisöjen vertailuun ja analysointiin. Se perustuu ensisijaisesti suuren läpimenon amplikonisekvensointidataan (kuten SSU rRNA), jota tuotetaan erilaisilla alustoilla, mutta tukee myös muuntyyppisen datan analysointia (kuten shotgun-metagenomidata). QIIME vie käyttäjän raakasekvensointituloksista alkuvaiheen analyyseihin, kuten OTU-poimintaan, taksonomiseen luokitteluun ja fylogeneettisten puiden rakentamiseen OTU:iden edustavista sekvensseistä, sekä edelleen tilastolliseen jatkoanalyysiin, visualisointiin ja julkaisulaatuisten kuvien tuottamiseen.

Vuonna 2017 julkaistiin täysin uudelleenkirjoitettu versio QIIME2. Alkuperäisen QIIME-version kehitys on päättynyt. QIIME2:ta suositellaan vahvasti useimpiin käyttötarkoituksiin.

QIIME
- Lisenssi
- Saatavuus
- Käyttö
- Lisäosat
- Ajaminen
- Lisätietoja

Lisenssi

Vapaasti käytettävissä ja avointa lähdekoodia BSD 3-Clause -lisenssillä.

Saatavuus

Roihu-CPU: 2026.4, 2026.7

Käyttö

Uusin asennettu QIIME2-versio otetaan käyttöön komennolla:

module load qiime2

Voit tarkistaa saatavilla olevat versiot komennolla:

module spider qiime2

Voit ladata halutun version esimerkiksi näin:

module load qiime2/2026.4

Tämän jälkeen voit käynnistää QIIME2:n komennolla:

qiime

Lisäosat

CSC ylläpitää vain QIIME2:n perusjakeluja. Jos tarvitset lisäosia, jotka eivät sisälly perusjakeluihin, sinun täytyy asentaa oma QIIME2-versiosi käyttäen Tykky-työkalua.

Valitse ensin jakelu (amplicon/metagenome/pathogenome/tiny), joka vastaa parhaiten tarpeitasi.

Katso Linux-ohjeet QIME2:n asennusohjeista.

Conda-ohjeiden seuraamisen sijaan lataa vain YAML-tiedosto. Esimerkiksi versiolle 2026.7:

wget https://raw.githubusercontent.com/qiime2/distributions/refs/heads/dev/2026.7/qiime2/released/rachis-qiime2-linux-64-conda.yml

Tarkista niiden lisäosien asennusohjeet, joita haluat käyttää.

Jos lisäosat voidaan asentaa Condalla, voit yksinkertaisesti lisätä ne ympäristötiedoston loppuun.

Jos lisäosat vaativat lisäasennusvaiheita, voit kopioida ne tekstitiedostoon ja käyttää komentoa conda-containerize update Tykyn dokumentaatiossa kuvatulla tavalla.

Asennus:

module purge
module load tykky
mkdir qiime2
conda-containerize new --prefix qiime2 qiime2-amplicon-2024.10-py310-linux-conda.yml

Tarvittaessa suorita:

conda-containerize update qiime --post-install plugins.txt

Ajaminen

Huomaa, että monet QIIME2-tehtävät vaativat paljon laskentaa. Siksi nämä tehtävät tulisi suorittaa eräajoina.

QIIME2-työt voivat olla hyvin levyintensiivisiä, erityisesti väliaikaistiedostojen käsittelyn osalta, joten niille kannattaa varata nopeaa paikallista levytilaa.

Interaktiivisista eräajoista katso sinteractive -dokumentaatio.

Esimerkiksi alla oleva eräajokomentosarja suorittaa QIIMEn moving pictures -oppaan denoising-vaiheen eräajona käyttäen kahdeksaa ydintä.

#!/bin/bash
#SBATCH --job-name=qiime_denoise
#SBATCH --account=<project>
#SBATCH --time=01:00:00
#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --ntasks=1
#SBATCH --cpus-per-task=8
#SBATCH --mem=16G
#SBATCH --partition=small

# Set the number of threads based on cpus-per-task
export OMP_NUM_THREADS=${SLURM_CPUS_PER_TASK:-1}

# Place and bind threads to single cores
# Comment the following lines if binding is not desired
export OMP_PLACES=cores
export OMP_PROC_BIND=spread

#set up qiime
module load qiime2/2026.7

# run task
qiime dada2 denoise-single \
  --i-demultiplexed-seqs demux.qza \
  --p-trim-left 0 \
  --p-trunc-len 120 \
  --o-representative-sequences rep-seqs-dada2.qza \
  --o-table table-dada2.qza \
  --o-denoising-stats stats-dada2.qza \
  --p-n-threads $SLURM_CPUS_PER_TASK

Enimmäisajoajaksi on asetettu 1 tunti (--time=01:00:00). Koska QIIME2 käyttää säiepohjaista rinnakkaistusta, työ pyydetään käyttämään yhtä tehtävää (--ntasks=1), jolloin kaikkien ytimien on oltava samassa solmussa (--nodes=1). Tämä yksi tehtävä käyttää kahdeksaa ydintä rinnakkaisina säikeinä (--cpus-per-task=8), jotka voivat käyttää yhteensä enintään 16 Gt muistia (--mem=16G). Huomaa, että käytettävien ytimien määrä täytyy määritellä myös varsinaisessa qiime-komennossa. Se tehdään Qiimen valitsimella --p-n-threads. Tässä tapauksessa käytämme muuttujaa $SLURM_CPUS_PER_TASK, joka sisältää arvon --cpus-pre-task. Voisimme yhtä hyvin käyttää myös --p-n-threads 8, mutta silloin meidän täytyy muistaa muuttaa arvoa, jos varattujen CPU:iden määrä muuttuu.

Työ lähetetään eräajojärjestelmään komennolla sbatch. Esimerkiksi jos eräajotiedoston nimi on qiime_job.sh, lähetyskomento on:

sbatch qiime_job.sh

Lisätietoja eräajojen suorittamisesta löytyy Roihun käyttöoppaan eräajo-osiosta.

Huomio

tab-qiime-toiminnon käyttö QIMEn komentotäydennyksen mahdollistamiseksi aiheuttaa tunnetusti ongelmia Roihussa, joten sitä tulee välttää.

Lisätietoja

QIIME2:n kotisivu