Scalable multiple whole-genome alignment and locally collinear block construction with SibeliaZ.
Scalable multiple whole-genome alignment and locally collinear block construction with SibeliaZ.
复制标题
可扩展的多个全基因组比对和SibeliaZ的局部共线块构建。
DOI：
10.1038/s41467-020-19777-8
复制
发表时间：
2020-12-10
影响因子：
16.6
通讯作者：
Medvedev P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Minkin I;Medvedev P
多个全基因组序列比对是生物信息学中一个具有挑战性的问题。尽管取得了许多成功，但目前的方法无法跟上组装基因组的数量，长度和复杂性的增长，特别是当计算资源有限时。基于紧凑的de Bruijn图来识别锚并将锚扩展到局部共线块的方法具有可扩展性的潜力，但目前的方法不能扩展到哺乳动物基因组。我们提出了一种算法，SibeliaZ-LCB，用于识别密切相关的基因组中的共线块的基础上分析的de Bruijn图。我们进一步将其纳入称为SibeliaZ的多个全基因组比对管道中。SibeliaZ在保持准确性的同时，显示了对其他方法的运行时改进。在最近组装的16种小鼠上，SibeliaZ在一台机器上运行不到16小时，而其他工具在一周内无法完成8只小鼠的运行。SibeliaZ朝着在单台机器上提高多个全基因组比对和共线块重建算法的可扩展性迈出了重要的一步。多个全基因组比对是生物信息学中的一个具有挑战性的问题，特别是在计算资源有限的情况下。在这里，作者介绍了SibeliaZ，一种基于de Bruijn图分析的算法和软件，它提供了更高的计算效率和可扩展性。
Multiple whole-genome alignment is a challenging problem in bioinformatics. Despite many successes, current methods are not able to keep up with the growing number, length, and complexity of assembled genomes, especially when computational resources are limited. Approaches based on compacted de Bruijn graphs to identify and extend anchors into locally collinear blocks have potential for scalability, but current methods do not scale to mammalian genomes. We present an algorithm, SibeliaZ-LCB, for identifying collinear blocks in closely related genomes based on analysis of the de Bruijn graph. We further incorporate this into a multiple whole-genome alignment pipeline called SibeliaZ. SibeliaZ shows run-time improvements over other methods while maintaining accuracy. On sixteen recently-assembled strains of mice, SibeliaZ runs in under 16 hours on a single machine, while other tools did not run to completion for eight mice within a week. SibeliaZ makes a significant step towards improving scalability of multiple whole-genome alignment and collinear block reconstruction algorithms on a single machine. Multiple whole-genome alignment is a challenging problem in bioinformatics, especially when computational resources are limited. Here the authors present SibeliaZ, an algorithm and software based on analysis of de Bruijn graphs, which provides improved computational efficiency and scalability.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1093/bioinformatics/btu280
发表时间：
2014-06-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Kolmogorov M;Raney B;Paten B;Pham S
通讯作者：
Pham S
影响因子：
5.8
作者：
Baier, Uwe;Beller, Timo;Ohlebusch, Enno
通讯作者：
Ohlebusch, Enno
多车：使用多个参考的重叠式脚手架工具。
影响因子：
3
作者：
Chen KT;Chen CJ;Shen HT;Liu CL;Huang SH;Lu CL
通讯作者：
Lu CL
DOI：
10.1093/bioinformatics/btw279
发表时间：
2016-06-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Chikhi R;Limasset A;Medvedev P
通讯作者：
Medvedev P
DOI：
10.1016/j.jda.2004.08.011
发表时间：
2005-06-01
期刊：
JOURNAL OF DISCRETE ALGORITHMS
影响因子：
--
作者：
Abouelhoda, Mohamed Ibrahim;Ohlebusch, Enno
通讯作者：
Ohlebusch, Enno