PICRUSt软件通过以下步骤实现功能预测：
一、构建“物种—基因”关系网
数据准备 需两份关键文件：
- 已知物种基因组数据库（如IMG数据库）中每个基因家族的基因数量；
- 样本所属物种的进化树（通过Greengene数据库构建）。
网络构建
利用上述数据建立基因家族与物种的关联网络，通过进化树将基因信息关联到具体物种。
二、实现物种到基因的转化
亲缘物种匹配
将未知样本的OTU（操作分类单元）与进化树中的亲缘物种进行比对，根据基因家族信息预测未知物种的基因组成。
处理基因丢失/转移
微生物基因组存在HGT（水平基因转移）和基因丢失现象，但近源物种间核心基因保守性较高，因此预测结果可靠性较高。
三、基因功能注释
功能数据库整合
结合KEGG（基因组关联数据库）、COG（分类群基因功能数据库）、Pfam（蛋白质家族数据库）等工具，对预测基因进行功能注释。
功能分类输出
生成功能count值矩阵，反映样本中各功能基因的相对丰度。
四、预测准确性说明
微生物群落（如肠道菌群）： 预测结果与宏基因组测序结果相似度可达95%以上； 人体微生物群落
环境样品：预测准确度相对较低，需结合其他分析方法。
注意事项
预测结果受基因组覆盖度、标记基因选择等因素影响，建议结合实验设计进行验证。
以上步骤综合了系统发育分析和功能注释，为微生物群落功能研究提供了高效工具。