Kraken2是微生物测序数据分析中较为常用的软件，与其他同类的软件相比，不仅速度快准确性也很高。作者在2014年发布了kraken，但是kraken对内存要求很大程度的限制了部分用户使用，kraken2优化了这一问题而且对下游分析上面也更加方便。

下图是kraken和kraken2的官方的比较图：

尤其在内存占用方面已经大大的降低了，下面简单介绍其安装和使用方法。

1）安装部署：

下载源代码：https://github.com/DerrickWood/kraken2


# 从github下载
git clone https://github.com/DerrickWood/kraken2.git
 
# 或wget下载并解压
wget https://github.com/DerrickWood/kraken2/archive/master.zip
unzip master.zip
 
# 选择安装的位置，开始安装，最后出现“Kraken 2 installation complete.”说明安装成功
KRAKEN2_DIR=~/kraken2
./install_kraken2.sh $KRAKEN2_DIR
 
# 添加到环境变量
cp $KRAKEN2_DIR/kraken2{,-build,-inspect} $HOME/bin

或者可以通过conda安装，https://anaconda.org/bioconda/kraken2

conda install -c bioconda kraken2

2）配置数据库

kraken2可以自己构建数据库也可以下载构建好的数据库。

下载官方构建好的数据库（ftp://ftp.ccb.jhu.edu/pub/data/kraken2_dbs/），或者第三方构建好的数据库（ https://github.com/rrwick/Metagenomics-Index-Correction）

  • MiniKraken2_v1_8GB: (5.5GB) 8GB Kraken 2 Database built from the refseq bacteria, archaea, and viral libraries.
  • MiniKraken2_v2_8GB: (5.5GB) 8GB Kraken 2 Database built from the Refseq bacteria, archaea, and viral libraries and the GRCh38 human genome

标准数据库构建方法：

kraken2-build --standard --threads 24 --db $DBNAME

其中DBNAME是指定数据库存储的位置，此步下载数据超过50GB的数据，数据库在创建期间将使用超过100 GB的磁盘空间。默认下载5种数据库：古菌archaea、细菌bacteria、人类human、载体UniVec_Core、病毒viral。

kraken2可以下载如下：”archaea”, “bacteria”, “plasmid”, “viral”, “human”, “fungi”, “plant”, “protozoa”, “nr”, “nt”, “env_nr”, “env_nt”, “UniVec”, “UniVec_Core”数据库，也可以指定下载数据库：


kraken2-build --download-library nr --threads 24 --db $DBNAME
# 也可以添加单个序列到数据库，如下格式：
# >sequence16|kraken:taxid|32630  Adapter sequence
# CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATCTTCGAGTGACTGGAGTTCCTTGGCACCCGAGAATTCCA
kraken2-build --add-to-library chr1.fa --db $DBNAME
# 添加完成后需要构建数据库，建立索引
raken2-build --build --db $DBNAME

3）序列分类


# 利用上一步建好的数据库进行分类
kraken2 --db $DBNAME seqs.fa

4）环境变量设置

KRAKEN2_NUM_THREADS：设置默认线程数

KRAKEN2_DB_PATH：设置默认数据库位置如：export KRAKEN2_DB_PATH="/home/user/my_kraken2_dbs:/data/kraken2_dbs:"就可以直接调用相应路径下的数据库，kraken2 --db mainDB sequences.fa

参考资料：

1.https://github.com/DerrickWood/kraken2/wiki/Manual

2.https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-019-1891-0

3.https://ccb.jhu.edu/software/kraken2/index.shtml?t=downloads

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