Una unidad taxonómica operativa ( OTU ) es una definición operativa utilizada para clasificar grupos de individuos estrechamente relacionados. El término fue introducido originalmente en 1963 por Robert R. Sokal y Peter HA Sneath en el contexto de la taxonomía numérica , donde una "Unidad Taxonómica Operativa" es simplemente el grupo de organismos que se están estudiando actualmente. [1] En este sentido, una OTU es una definición pragmática para agrupar individuos por similitud, equivalente pero no necesariamente en línea con la taxonomía clásica de Linneo o la taxonomía evolutiva moderna .
Hoy en día, sin embargo, el término "OTU" también se usa en un contexto diferente y se refiere a grupos de organismos (no cultivados o desconocidos), agrupados por similitud de secuencia de ADN de un gen marcador taxonómico específico (originalmente acuñado como mOTU; OTU molecular). [2] En otras palabras, las OTU son sustitutos pragmáticos de " especies " (microbianas o metazoos) en diferentes niveles taxonómicos, en ausencia de sistemas tradicionales de clasificación biológica como los disponibles para organismos macroscópicos. Durante varios años, las OTU han sido las unidades de diversidad más utilizadas, especialmente cuando se analizan conjuntos de datos de secuencias de genes marcadores de subunidades pequeñas 16S (para procariotas) o ARNr 18S (para eucariotas [3] ).
Las secuencias se pueden agrupar de acuerdo con su similitud entre sí, y las unidades taxonómicas operativas se definen en función del umbral de similitud (generalmente 97% de similitud; sin embargo, también es común el 100% de similitud, también conocido como variantes simples [4] ) establecido por el investigador . Sigue siendo discutible qué tan bien este método de uso común recapitula la verdadera filogenia o ecología de las especies microbianas. Aunque las OTU se pueden calcular de manera diferente cuando se utilizan diferentes algoritmos o umbrales, una investigación reciente de Schmidt et al. (2014) demostraron que las OTU microbianas eran generalmente ecológicamente consistentes en todos los hábitats y varios enfoques de agrupación de OTU. [5] El número de OTU definidas puede estar inflado debido a errores en la secuenciación del ADN. [6]
Enfoques de clasificación OTU
- Algoritmos de agrupamiento jerárquico (HCA): uclust [7] & cd-hit [8] & ESPRIT [9]
- Agrupación bayesiana : CROP [10]
Ver también
Referencias
- ^ Sokal & Sneath: Principios de taxonomía numérica , San Francisco: WH Freeman, 1963
- ↑ Blaxter, M .; Mann, J .; Chapman, T .; Thomas, F .; Whitton, C .; Floyd, R .; Abebe, E. (octubre de 2005). "Definición de unidades taxonómicas operativas utilizando datos de códigos de barras de ADN" . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 360 (1462): 1935–43. doi : 10.1098 / rstb.2005.1725 . PMC 1609233 . PMID 16214751 .
- ^ Sommer, Stephanie A .; Woudenberg, Lauren Van; Lenz, Petra H .; Cepeda, Georgina; Goetze, Erica (2017). "Gradientes verticales en la riqueza de especies y composición de la comunidad a través de la zona de penumbra en el giro subtropical del Pacífico norte" . Ecología molecular . 26 (21): 6136–6156. doi : 10.1111 / mec.14286 . hdl : 11336/53966 . ISSN 1365-294X . PMID 28792641 .
- ^ Porter, Teresita M .; Hajibabaei, Mehrdad (2018). "Ampliación: una guía de enfoques genómicos de alto rendimiento para el análisis de la biodiversidad" . Ecología molecular . 27 (2): 313–338. doi : 10.1111 / mec.14478 . ISSN 1365-294X . PMID 29292539 .
- ^ Schmidt, Thomas SB; Rodrigues, João F. Matias; von Mering, Christian (24 de abril de 2014). "Consistencia ecológica de unidades taxonómicas operativas basadas en ARNr SSU a escala global" . PLOS Comput Biol . 10 (4): e1003594. Código bibliográfico : 2014PLSCB..10E3594S . doi : 10.1371 / journal.pcbi.1003594 . ISSN 1553-7358 . PMC 3998914 . PMID 24763141 .
- ^ Kunin, V .; Engelbrektson, A .; Ochman, H .; Hugenholtz, P. (enero de 2010). "Arrugas en la biosfera rara: errores de pirosecuenciación pueden conducir a la inflación artificial de las estimaciones de diversidad" . Environ Microbiol . 12 (1): 118–23. doi : 10.1111 / j.1462-2920.2009.02051.x . PMID 19725865 .
- ^ Edgar, Robert C. (1 de octubre de 2010). "Búsqueda y agrupación de órdenes de magnitud más rápido que BLAST" . Bioinformática . 26 (19): 2460–2461. doi : 10.1093 / bioinformatics / btq461 . ISSN 1367-4803 . PMID 20709691 .
- ^ Fu, Limin; Niu, Beifang; Zhu, Zhengwei; Wu, Sitao; Li, Weizhong (1 de diciembre de 2012). "CD-HIT: acelerado para agrupar los datos de secuenciación de próxima generación" . Bioinformática . 28 (23): 3150–3152. doi : 10.1093 / bioinformatics / bts565 . ISSN 1367-4803 . PMC 3516142 . PMID 23060610 .
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- ^ Hao, X .; Jiang, R .; Chen, T. (2011). "Clustering 16S rRNA para la predicción de OTU: un método de agrupamiento bayesiano no supervisado" . Bioinformática . 27 (5): 611–618. doi : 10.1093 / bioinformatics / btq725 . PMC 3042185 . PMID 21233169 .
Otras lecturas
- Chen, W .; Zhang, CK; Cheng, Y .; Zhang, S .; Zhao, H. (2013). " Una comparación de métodos para agrupar secuencias de ARNr 16S en OTU " . PLOS ONE . 8 (8): e70837. Código Bibliográfico : 2013PLoSO ... 870837C . doi : 10.1371 / journal.pone.0070837 . PMC 3742672 . PMID 23967117 .