NutriCheck 0.1.5
Prediction of the comestibility of a micro-organism from its DNA sequence
Keywords: annotation, comestibility, digestibility, gene, gene expression, toxicity

# NutriCheck

## Description

**NutriCheck** est un pipeline conçu pour évaluer la comestibilité d'une bactérie à partir de son génome annoté. Il s'appuie sur des analyses de toxicité potentielle, de valeur nutritionnelle et de digestibilité. Le pipeline compare les résultats obtenus à un ensemble de données d'entraînement comprenant :
- 11 témoins positifs (bactéries présentes dans notre alimentation).
- 9 témoins négatifs (bactéries pathogènes).

Le pipeline utilise **Snakemake** et nécessite en entrée une séquence d'ADN au format FASTA.

---

## Fonctionnement

### Étapes principales

1. **Annotation génomique avec PGAP**
   - L'utilisateur fournit une séquence d'ADN au format FASTA et le nom de l'organisme.
   - Le pipeline génère une annotation génomique complète via le **NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline (PGAP)**.
   - Le fichier résultant, `annot_cds_from_genomic.fna`, contient les régions codantes annotées nécessaires pour les analyses suivantes.

2. **Analyse de la toxicité avec GeNomad**
   - Le script traite le fichier FASTA annoté pour en simplifier les en-têtes et générer un fichier FASTA formaté.
   - **GeNomad** est ensuite exécuté pour détecter les éléments génétiques mobiles (plasmides, virus).
   - Résultats principaux :
     - Si des éléments génétiques mobiles sont détectés, l'organisme est considéré comme potentiellement non comestible.
     - Si aucun élément mobile n'est détecté, l'organisme est potentiellement comestible.

3. **Recherche de gènes de résistance avec AMRFinder**
   - **AMRFinder** identifie les gènes de résistance aux antibiotiques.
   - Les résultats sont enregistrés dans `output_amrfinder.txt` et interprétés pour déterminer la présence de gènes toxiques.

4. **Analyse phagique avec VirSorter**
   - **VirSorter** analyse le fichier FASTA pour identifier des séquences phagiques ou des prophages potentiellement présents.
   - La présence de phages indique que la bactérie n'est pas comestible, ce qui constitue un critère crucial dans l'évaluation de la sécurité alimentaire. 

5. **Analyse de la nutritivité par calcul du CAI**
   - 

6. **Analyse de la digestibilité par calcul du taux de GC**
   - 

---

## Utilisation

### Prérequis

Installez **Snakemake** via la documentation : https://snakemake.readthedocs.io/en/stable/getting_started/installation.html

### Commandes

1. **Lancer le pipeline**
   Positionnez-vous dans le répertoire contenant le fichier `Snakefile` et exécutez :
   ```bash
   snakemake
   ```

2. **Entrées nécessaires**
   - Un fichier FASTA contenant la séquence d'ADN.
   - Le nom de l'organisme associé à la séquence.

3. **Résultats principaux**
   Les résultats finaux incluent :

   - Un tableau synthétisant les informations obtenues pour chaque génome analysé. Ce tableau inclut les colonnes suivantes :

ID : Identifiant du génome analysé.

Nombre de plasmides : Nombre de plasmides détectés dans le génome.

Nombre de virus : Nombre de virus/phages identifiés.

AMR : Indication de la présence ou absence de gènes de résistance aux antibiotiques (Antimicrobial Resistance, AMR).

Taux purine : Proportion des bases purines (A et G) dans le génome.

Distance par rapport à l'oeuf : Une métrique de distance calculée par rapport à un génome de référence spécifique, celui de l'œuf.

   - Évaluation de la comestibilité.
   - Sorties détaillées des outils (fichiers d'analyse et rapports).


---

## Auteurs

- Développé par : Thomas GAGNIEU, Mathieu GUIGARD, Thibaud GUIRAMAND, Kessen POITOU
- Contact : thomas.gagnieu@etu.univ-lyon1.fr, mathieu.guigard@etu.univ-lyon1.fr, thibaud.guiramand@etu.univ-lyon1.fr, kessen.poitou@etu.univ-lyon1.fr