gFlora：一种拓扑感知的方法用于发现土壤微生物社区的功能共响应组

我们旨在学习功能共响应组：一组taxa，其共响应效应（该组显示其taxa总拓扑丰度的代表性特征）对功能变量共响应（统计上良好地关联）。与现有方法不同，我们将土壤微生物社区建模为生态共现网络，将taxa作为节点（按其丰度加权），将其关系（来自空间和功能生态方面的组合）作为边（按关系强度加权）。然后，我们设计了一种名为gFlora的方法，该方法显著使用图卷积对该共现网络以获取该组的共响应效应，从而在发现过程中也考虑网络拓扑。我们在两个真实世界的土壤微生物组数据集（细菌和线虫）上评估了gFlora，并将其与最新方法进行比较。gFlora在所有评估指标上均优于该方法，并发现了尚在下被研究的taxa的新的功能证据。我们表明，图卷积步骤对于丰度相对较低的taxa至关重要（从而消除对丰度较高taxa的偏见），所发现的细菌属于不同属，但在共现网络中分布但仍彼此紧密连接，表明它们在生态社区中以不同但合作的功能角色填充拓扑。