macでインフォマティクス

macでインフォマティクス

NGS関連のインフォマティクス情報についてまとめています。

高速なツール

アダプタートリミングツール illumiprocessor

2018 10/11 コードの誤り修正 Illumiprocessorは、illuminaのSEとPEのシーケンシングリードからアダプターのコンタミネーションをトリミングするツール。 double-indexのリードのトリミングができる。 scytheとsickle(v1.xで使用)よりtrimmomatiを使った方…

webで動作する高速で軽量な分子系統樹可視化ツール IcyTree

系統樹の可視化は、計算系統学(computational phylogenetics)の極めて重要な側面である。確かに、よく知られているテキスト「Inferring Phylogenies」(Felsenstein、2003)(amazon) は、このトピックに全章を割いている。従って、系統樹可視化ソフトウェ…

LightAssembler

次世代シークエンシング(NGS)技術の出現はゲノム研究に革命をもたらしたが、シーケンスされた生物の全体像を提供することはできていない。なぜなら、数十億のフラグメント断片の相対位置はゲノムアセンブリなしでは分からず、それらは非常にあいまいな重複…

ロングリードのマッピングツール lordFAST

ハイスループットシーケンシング(HTS)技術は、発足以来進化してきた(Margulies et al、2005)。特にPacific Biosciences(Eid et al、2009; Korlach et al、2010)およびOxford Nanopore(Cherf et al、2012; Manrao et al、2012; Eisenstein)などの一分…

高感度で高速なプロテイン検索を行う MMseqs2

DNAシーケンシングのスループットは、過去10年間で計算速度よりもはるかに速くなってきており、感度の高いシーケンス検索は、ラージメタゲノムデータセットの分析における主要なボトルネックになっている。それゆえ、著者らは、速度と感度のトレードオフの全…

インタラクティブなヒートマップを簡単に作成できるwebツール shinyheatmap

ヒートマップソフトウェアは、一般に、静的ヒートマップソフトウェア (static heatmap software) [論文より ref.1-9]とインタラクティブヒートマップソフトウェア (interactive heatmap software) [ref.10-20]の2つのカテゴリに分類することができる。静的ヒ…

MinHashを使った高速なANI計算ツール fastANI

さまざまな生態学的背景と進化の歴史を持つ原核生物ゲノムのコレクションが公開されている。このゲノムデータの大洪水は、微生物生態学と進化における重要な問題をより堅固に評価する機会を提供し、大きなゲノムデータの分析のための既存のバイオインフォマ…

MetaBAT

ハイスループットのメタゲノムショットガンシークエンシングは、環境から採取された微生物群集を直接研究するための強力なツールであり、それによって培養から解放され、また培養から生じる可能性のあるバイアスを回避する。ショートメタゲノムショットガン…

高速な端末エミュレータ Alacritty

AlacrittyはRustで書かれたGPUをレンダリングに使う高速な端末エミュレータ。OpenGL(wiki)を使ってレンダリングを行う。開発はまだアルファ段階らしいが、すでに色々なプラットフォームに対応している(windowsはこれかららしい)。開発の大きな動機は、WU…

小メモリで高速にtaxonomy assignmentを行う metacache

メタゲノム研究の例として、ヒト腸のシーケンシング解析(Korpela et al、2016)、ヒトの皮膚(Bzhalava et al、2014)、水生生態系(Bork et al、2015)、食物(Ripp et al、2014 )、土壌(Fierer et al、2012)および空中の微生物(Barberánet al、2015)…

Kallisto

典型的なRNA-seqの転写産物レベル処理ワークフローの最初の2つのステップは、トランスクリプトーム配列またはリファレンスゲノムへのアラインメントおよび転写産物存在量の推定である。これらのステップには時間がかかることがある。例えば、広く使用されて…

k-merを使い 進化距離や相同性を高速計算する Kmer-db

Preprintより 何千もの異なる生物のシーケンシング解析の過程で大量のデータが生成された(100K Pathogen Genome Project(Weimer el al、2017、NCBI Pathogen Detection(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pathogens) )、これは迅速な分析方法を要求する。 …

高速なロングリードのマッピング、エラー訂正、アセンブリツール MECAT

MECATは、1分子シークエンシング(SMRT)リードの超高速マッピング、エラー訂正、およびデノボアセンブリを行うツール。State of the artのアライナとエラー訂正ツールよりもはるかに効率的な、新しいアライメントとエラー訂正アルゴリズムを採用している。 …

MinHashを利用した長い配列(ゲノムやロングリード)のアライナー MashMap

(タイトル修正) ハイスループットDNAシーケンサーによって生成されたリードをリファレンスゲノムにマッピングすることは、根本的かつ広く研究されている課題である[Preprintより ref.16,24]。この問題は、BWA [ref.15]やBowtie [ref.12]のようなマッピング…

polyploidのラージゲノムのアセンブラ Meraculous2

ヒトや他のギガベース規模のゲノムの正確なディープショットガンシーケンスは、今や控えめなコストで容易に利用可能になっている。これらのシーケンシングスループットの増加により、大規模かつ複雑なゲノム用のショットガンシーケンスを構築するための新し…

高速なメタゲノムのアセンブリツール MEGAHIT

次世代シーケンシング技術は、メタゲノミクスを研究し、ヒトの腸、動物の第一胃および土壌などの様々な微生物群を理解する新しい機会を提供してきた。リファレンスゲノムの欠如のため、メタゲノミクスデータのde novo assemblyは、メタゲノミクス分析のため…

メタゲノムを分類し、結果を可視化する Taxonomer

微生物集団のゲノム解析であるMetagenomicsは、環境と人体の微生物群集のプロファイリングを、これまでにない深みと幅で可能にする。その急速に拡大している用途は、自然環境や人工環境における微生物多様性の理解に革命をもたらしており、微生物の地域プロ…

高速なbam処理ツール biobambam2

<Biobambam論文(*1)より> SAM(Sequence Alignment / Matching)およびBAM(Binary Alignment / Matching)ファイルフォーマットは、ハイスループットシーケンシングおよび得られたデータの参照ゲノムへのアライメントによって得られたシーケンスデータを保存するための標準フォーマ</biobambam論文(*1)より>…

マイクロサテライトを高速検索する PERF

反復DNAは複雑な生物中のゲノムのかなりの部分を構成し、i) interspersed repeats (以下、散在性反復配列)または transposable elements (以下、転移因子)とii)タンデムリピートの2つのカテゴリーに大別できる(Kumar et al、2010)。反復モチーフの長…

高速なタンパク質検索ツール SWORD

タンパク質データベースの検索は、バイオインフォマティクスなどのライフサイエンス分野で非常に重要な課題となっている。データベースサイズの指数関数的増加と共に分析される新しいデータの量がますます大きくなってきているため、既存のツールを使用した…

タンパク質を使って高感度にメタゲノムのtaxonomy assignmentを行う kaiju

2018 10/7 タイトル修正 ランダムDNAショットガンシーケンシングを使用すると、実験室培養を必要とせずに環境サンプルから全ゲノムDNAを直接得ることができる。この「メタゲノミック」アプローチは、細菌や古細菌の共同体の生物多様性、遺伝子含量、代謝プロ…

超高速でDNAとタンパク質のアライメントを行う AC-DIAMOND

シーケンシング技術の急速な進歩により、微生物の大量シーケンシングデータを作成することが可能になった。このようなデータの解析では、コンティグやリードを大規模にタンパク質データベースに合わせることがしばしばある(例えば、土壌のような複雑なメタ…

高速なfastqの前処理パイプライン fastp

ダウンストリームデータ解析において高品質で信頼性の高いバリアントを得るためには、シーケンシングデータのクオリティ管理と前処理が不可欠となっている。データは、アダプター配列の汚染、塩基含有量のバイアス、過度な配列を持つことがある。より重要な…

並列化に対応した高感度なアダプタートリミングツール PEAT

次世代シークエンシング(NGS)プラットフォームでよく知られているシングルエンドシーケンシング技術からmodifyされたペアエンドシーケンシング技術は、ゲノミクスにおいてますます重要な役割を果たしている。 DNA(またはcDNA)断片の2つの鎖の5 '末端を配…

並列化に対応したアダプタートリミングツール AdapterRemoval 2

Fossil material 由来などのごく短いDNA断片のハイスループットシーケンスでは、ライブラリーの調製中にインサートにライゲーションされたアダプター配列をシークエンシングする可能性がある[論文より ref.1]。このような汚染はよく知られた問題であり、下流…

バリアントのコールと可視化のパイプライン MutScan

次世代シーケンシング(NGS)は何千もの突然変異を検出することができる。しかし、一部のアプリケーションでは、これらのうちのほんのわずかなものが対象のターゲットである。 NGS技術によるがんの個人化された医療検査のようなアプリケーションでは、臨床医…

MinHashを使い高速にゲノムを比較する MASH

BLASTが1990年に初めてpublishされたとき、公開されたアーカイブには5000万塩基以下の塩基配列しか存在しなかった[論文より ref.2]。現在では、1つのシーケンシング機器1回の実行で1兆塩基を超えるシーケンス生成が可能である[ref.3]。この規模のデータを管…

MinHashを使いfasta / fastqから生物種を高速推定する BBSketch

以前このブログで紹介したBBtoolsに、いつのまにか、Minhashアルゴリズム(リンク)を使ってわずか数秒でゲノムなどの大きな配列を比較し、トップヒットを返してくれる機能が実装されている。Biostarsに使い方が載せてあったので、紹介しておきます。 BBtool…

小メモリで高速にメタゲノムのtaxonomy assignmentを行う metaOthello

2018 10/7 タイトル修正 Metagenomicsとは、興味ある環境から得られたゲノム研究であり、例えばヒトの体内(Huttenhower and Human Microbiome Project Consortium、2012)、海水(Venter et al。、2004)、酸性雨排水(Tyson et al 、2004)などが例として…

k-mersからゲノムの類似性を高速計算する kWIP

DNAシークエンシングの主な用途は、試料の遺伝的構成を互いに比較して共通性を同定し、したがって関連性を検出するか、またはその差を利用して機能を解明することである。最初に、仮定された遺伝的系統および複製を確認するか、またはサンプルを家族、集団お…