一、HUMAnN3是什么
1.简介
HUMAnN3（Human Microbiome Project Unified Metabolic Analysis Network3）是用于宏基因组学和宏转录组学分析的工具套件，旨在对微生物群落的功能进行研究。HUMAnN3是HUMAnN工具的第三个主要版本，用于研究宏基因组和宏转录组数据中的微生物和宿主互动、代谢通路、功能注释等方面。
2.HUMAnN3功能
功能丰度分析：HUMAnN3可以估计微生物群落中不同代谢通路和基因的相对丰度，从而帮助研究人员了解微生物群落的功能潜力
宿主-微生物互动研究：HUMAnN3允许研究人员探索宿主与微生物之间的相互作用，包括代谢产物的交换和共生关系
通路注释：工具可以将测序数据与参考数据库比对，以注释代谢通路和功能基因
多样性分析：HUMAnN3还可以进行微生物群落的多样性分析
虽然最初是为人类研究而设计的，但 HUMAnN3 在处理其他生物体的宏基因组数据时也具有一定的适用性
二、安装HUMAnN3
1.安装HUMAnN3
下载解包： wget -c ftp://download.nmdc.cn/tools/conda/humann3.tar.gz
创建conda虚拟环境目录：mkdir -p ~/anaconda3/envs/humann3
解压工具包：tar -xvzf humann3.tar.gz -C ~/anaconda3/envs/humann3
启动环境：conda activate humann3
初始化环境：conda unpack
2.安装验证
检查核心软件版本：
humann --version
metaphlan -v
diamond help | head -n 1
humann_test # humann_test用于验证 HUMAnN3 是否正常安装并运行
三、HUMAnN3物种和功能数据库
查看可用数据库
查询命令：humann_databases
查询结果：
HUMAnN Databases ( database : build = location )
chocophlan : full = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/chocophlan/full_chocophlan.v201901_v31.tar.gz
chocophlan : DEMO = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/chocophlan/DEMO_chocophlan.v201901_v31.tar.gz
uniref : uniref50_diamond = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/uniprot/uniref_annotated/uniref50_annotated_v201901b_full.tar.gz
uniref : uniref90_diamond = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/uniprot/uniref_annotated/uniref90_annotated_v201901b_full.tar.gz
uniref : uniref50_ec_filtered_diamond = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/uniprot/uniref_ec_filtered/uniref50_ec_filtered_201901b_subset.tar.gz
uniref : uniref90_ec_filtered_diamond = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/uniprot/uniref_ec_filtered/uniref90_ec_filtered_201901b_subset.tar.gz
uniref : DEMO_diamond = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/uniprot/uniref_annotated/uniref90_DEMO_diamond_v201901b.tar.gz
utility_mapping : full = http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/full_mapping_v201901b.tar.gz
下载安装
下载：
wget -c http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/chocophlan/full_chocophlan.v201901_v31.tar.gz
wget -c http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/uniprot/uniref_annotated/uniref90_annotated_v201901b_full.tar.gz
wget -c http://huttenhower.sph.harvard.edu/humann_data/full_mapping_v201901b.tar.gz
安装解压：
mkdir -p ${db}/humann3/chocophlan
tar xvzf full_chocophlan.v201901_v31.tar.gz -C ${db}/humann3/chocophlan
mkdir -p ${db}/humann3/uniref
tar xvzf uniref90_annotated_v201901b_full.tar.gz -C ${db}/humann3/uniref
mkdir -p ${db}/humann3/utility_mapping
tar xvzf full_mapping_v201901b.tar.gz -C ${db}/humann3/utility_mapping
四、设置数据库位置
显示参数
显示参数：humann_config --print
修改参数
修改线程数：
humann_config --update run_modes threads 8
设置核酸、蛋白和注释库位置：
humann_config --update database_folders nucleotide ~/database/humann3/chocophlan
humann_config --update database_folders protein ~/database/humann3/uniref
humann_config --update database_folders utility_mapping ~/database/humann3/utility_mapping
五、MetaPhlAn4
1.简介
MetaPhlAn4（Metagenomic Phylogenetic Analysis 4）适用于分析宏基因组数据的工具，它的主要目标是识别和定量分析微生物群落中的微生物种类（物种水平）和它们的丰度。同时提供脚本可进一步统计和可视化。
2.功能
微生物物种识别：MetaPhlAn4可以识别测序数据中存在的微生物物种，并提供关于它们的信息，如物种名、丰度等。
定量微生物群落分析：可以定量分析微生物物种的相对丰度
功能注释：可以为已知微生物物种提供功能注释信息
多样性分析：可以用于微生物群落的多样性分析，包括物种多样新和丰度分布
3.下载
mkdir -p ~/database/metaphlan4
cd ~/database/metaphlan4
wget -c ftp://download.nmdc.cn/tools/meta/metaphlan4/mpa_vOct22_CHOCOPhlAnSGB_202212.tar.gz
wget -c ftp://download.nmdc.cn/tools/meta/metaphlan4/mpa_vOct22_CHOCOPhlAnSGB_202212_bt2.tar.gz
tar xvzf mpa_vOct22_CHOCOPhlAnSGB_202212.tar.gz
tar xvzf mpa_vOct22_CHOCOPhlAnSGB_202212_bt2.tar.gz
4.数据库软连接到环境
mkdir -p ~/anaconda3/envs/humann3/lib/python3.10/site-packages/metaphlan/metaphlan_databases
ln -s ~/database/metaphlan4/* /home/users-data/liukai/anaconda3/envs/humann3/lib/python3.10/site-packages/metaphlan/metaphlan_databases
