Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено из Aligner Берроуза-Уиллера )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Этот список программного обеспечения для выравнивания последовательностей представляет собой компиляцию программных инструментов и веб-порталов, используемых для попарного выравнивания последовательностей и множественного выравнивания последовательностей . См. Программное обеспечение для структурного выравнивания для структурного выравнивания белков.

Только поиск по базе данных [ править ]

ИмяОписаниеТип последовательности *АвторыГод
ВЗРЫВЛокальный поиск с быстрой эвристикой k-tuple (инструмент Basic Local Alignment Search Tool)И то и другоеАльтшул С.Ф. , Гиш В. , Миллер В. , Майерс Е. В. , Липман Д. Д. [1]1990 г.
HPC-BLASTNCBI-совместимая многоузловая и многоядерная оболочка BLAST. Распространяемая с последней версией BLAST, эта оболочка облегчает распараллеливание алгоритма на современных гибридных архитектурах с множеством узлов и множеством ядер в каждом узле. [2]ПротеинBurdyshaw CE , Sawyer S , Horton MD , Brook RG , Rekapalli B2017 г.
CS-BLASTBLAST, зависящий от контекста последовательности, более чувствительный, чем BLAST, FASTA и SSEARCH. Позиционно-зависимая итеративная версия CSI-BLAST более чувствительна, чем PSI-BLASTПротеинАнгермюллер С., Бигерт А., Сёдинг Дж. [3]2013
CUDASW ++Алгоритм Смита Ватермана с ускорением на GPU для нескольких GPU с общим хостомПротеинЛю Й., Маскелл Д.Л. и Шмидт Б.2009/2010
АЛМАЗВыравниватель BLASTX и BLASTP на основе двойной индексацииПротеинБакфинк Б., Се, С. и Хусон Д.Х. [4]2015 г.
FASTAЛокальный поиск с быстрой эвристикой k -элементов, медленнее, но более чувствителен, чем BLASTИ то и другое
GGSEARCH, GLSEARCHГлобальный: Глобальный (GG), Глобальный: Локальный (GL) согласование со статистикойПротеин
Геном МагаПрограммное обеспечение для сверхбыстрого поиска локальных мотивов последовательности ДНК и попарного выравнивания для данных NGS (FASTA, FASTQ).ДНКHepperle D (www.sequentix.de)2020 г.
GenoogleGenoogle использует методы индексации и параллельной обработки для поиска последовательностей ДНК и белков. Он разработан на Java и с открытым исходным кодом.И то и другоеАльбрехт Ф2015 г.
HMMERЛокальный и глобальный поиск с профилем Скрытые марковские модели, более чувствительные, чем PSI-BLASTИ то и другоеДурбин Р. , Эдди С. Р. , Крог А. , Митчисон Дж. [5]1998 г.
HH-люксПопарное сравнение профильных скрытых марковских моделей; очень чувствительныйПротеинСёдинг Дж [6] [7]2005/2012
IDFЧастота обратного документаИ то и другое
АдскийПрофиль SCFG поискРНКЭдди С
КЛАСТВысокопроизводительный инструмент поиска сходства последовательностей общего назначенияИ то и другое2009/2014
ЛЯМБДАВысокопроизводительный локальный выравниватель, совместимый с BLAST, но намного быстрее; поддерживает SAM / BAMПротеинХаннес Хаусведель, Йохен Сингер, Кнут Райнерт [8]2014 г.
MMseqs2Программный пакет для поиска и кластеризации огромных наборов последовательностей. Аналогичная чувствительность к BLAST и PSI-BLAST, но на порядки быстрееПротеинШтайнеггер М., Мирдита М., Галиез К., Сёдинг Дж. [9]2017 г.
ИСПОЛЬЗОВАТЬСверхбыстрый инструмент анализа последовательностиИ то и другоеЭдгар, RC (2010). «Поиск и кластеризация на порядки быстрее, чем BLAST» . Биоинформатика . 26 (19): 2460–2461. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btq461 . PMID  20709691 . публикация2010 г.
ОСВАЛЬДOpenCL Smith-Waterman о FPGA Altera для больших баз данных белковПротеинРуччи Э., Гарсиа К., Ботелла Дж., Де Джусти А., Найуф М., Прието-Матиас М. [10]2016 г.
парасейлБыстрый поиск Смита-Уотермана с использованием распараллеливания SIMDИ то и другоеDaily J2015 г.
ПСИ-ВЗРЫВЗависящий от позиции итеративный BLAST, локальный поиск с оценочными матрицами , зависящими от позиции , гораздо более чувствительный, чем BLASTПротеинАльтшул С.Ф. , Мэдден Т.Л., Шеффер А.А., Чжан Дж., Чжан З., Миллер В. , Липман Д. Д. [11]1997 г.
PSI-поискСочетание алгоритма поиска Смита-Уотермана со стратегией построения профиля PSI-BLAST для поиска отдаленно связанных белковых последовательностей и предотвращения ошибок гомологичного чрезмерного удлинения.ПротеинЛи В., Маквильям Х., Гужон М., Коули А., Лопес Р., Пирсон В. Р. [12]2012 г.
ScalaBLASTВысокопараллельный масштабируемый BLASTИ то и другоеOehmen et al. [13]2011 г.
SequilabСвязывание и профилирование данных выравнивания последовательностей из результатов NCBI-BLAST с серверами / службами анализа основных последовательностейНуклеотид, пептид2010 г.
СЭМЛокальный и глобальный поиск с профилем Скрытые марковские модели, более чувствительные, чем PSI-BLASTИ то и другоеКарплюс К. , Крог А. [14]1999 г.
SSEARCHПоиск Смита-Уотермана, медленнее, но более чувствителен, чем FASTAИ то и другое
СВАПИПервый распараллеленный алгоритм, использующий появляющийся Intel Xeon Phis для ускорения поиска в базе данных белков Смита-Ватермана.ПротеинЛю Й. и Шмидт Б.2014 г.
СВАПИ-LSПервый параллельный алгоритм Смита-Ватермана, использующий кластеры Intel Xeon Phi для ускорения выравнивания длинных последовательностей ДНК.ДНКЛю Й., Тран Т.Т., Лауэнрот Ф., Шмидт Б.2014 г.
ПЛАВАНИЕРеализация Смита-Уотермана для архитектур Intel Multicore и ManycoreПротеинРуччи Э., Гарсиа К., Ботелла Дж., Де Джусти А., Найуф М. и Прието-Матиас М. [15]2015 г.
SWIMM2.0Усовершенствованный Smith-Waterman на многоядерных и многоядерных архитектурах Intel на основе векторных расширений AVX-512ПротеинРуччи Э., Гарсия К., Ботелла Дж., Де Джусти А., Найуф М. и Прието-Матиас М. [16]2018 г.
SWIPEБыстрый поиск Смита-Уотермана с использованием распараллеливания SIMDИ то и другоеРогн Т2011 г.

* Тип последовательности: белок или нуклеотид

Попарное выравнивание [ править ]

ИмяОписаниеТип последовательности *Тип расклада **АвторГод
ACANAБыстрое эвристическое попарное выравнивание на основе привязкиИ то и другоеИ то и другоеХуанг, Умбах, Ли2005 г.
AlignMeВыравнивания последовательностей мембранных белковПротеинИ то и другоеМ. Штамм, К. Хафизов, Р. Старицбихлер, Л. Р. Форрест2013
ALLALIGNДля молекул ДНК, РНК и белков размером до 32 МБ выравнивает все последовательности размером K или больше. Подобные сопоставления группируются для анализа. Автоматический фильтр повторяющейся последовательности.И то и другоеМестныйЭ. Вахтель2017 г.
Bioconductor Biostrings :: pairwiseAlignmentДинамическое программированиеИ то и другоеОба + без концовП. Абойн2008 г.
BioPerl dpAlignДинамическое программированиеИ то и другоеОба + без концовЮ.М. Чан2003 г.
BLASTZ, LASTZПосеянное сопоставление с образцомНуклеотидМестныйSchwartz et al. [17] [18]2004,2009
CUDAlignВыравнивание последовательностей ДНК неограниченного размера в одном или нескольких графических процессорахНуклеотидМестный, полуглобальный, глобальныйЭ. Сандес [19] [20] [21]2011-2015 гг.
DNADotВеб-инструмент для точечной печатиНуклеотидГлобальныйР. Боуэн1998 г.
Пакет молекулярной биологии DNASTAR LasergeneПрограммное обеспечение для выравнивания последовательностей ДНК, РНК, белков или ДНК + белков с помощью алгоритмов попарного и множественного выравнивания последовательностей, включая MUSCLE, Mauve, MAFFT, Clustal Omega, Jotun Hein, Wilbur-Lipman, Martinez Needleman-Wunsch, Lipman-Pearson и анализ точек.И то и другоеИ то и другоеДНАСТАР1993-2016
ДОТЛЕТИнструмент для точечной печати на основе JavaИ то и другоеГлобальныйМ. Паньи и Т. Жунье1998 г.
ПРАЗДНИКЛокальное расширение на основе задних отделов с описательной моделью эволюцииНуклеотидМестныйА. К. Худек и Д. Г. Браун2010 г.
Компилятор генома Компилятор геномаСовместите файлы хроматограмм (.ab1, .scf) с последовательностью шаблона, найдите ошибки и мгновенно исправьте их.НуклеотидМестныйGenome Compiler Corporation2014 г.
G-PASДинамическое программирование на базе графического процессора с возвратомИ то и другоеМестный, полуглобальный, глобальныйW. Frohmberg, M. Kierzynka et al.2011 г.
GapMisВыполняет попарное выравнивание последовательностей с одним разрывомИ то и другоеПолуглобальныйК. Фрусиос, Т. Флури, К. С. Илиопулос, К. Парк, С. П. Писсис, Г. Тишлер2012 г.
Геном МагаПрограммное обеспечение для сверхбыстрого поиска локальных мотивов последовательности ДНК и попарного выравнивания для данных NGS (FASTA, FASTQ).ДНКМестный, полуглобальный, глобальныйHepperle D (www.sequentix.de)2020 г.
GGSEARCH, GLSEARCHГлобальный: Глобальный (GG), Глобальный: Локальный (GL) согласование со статистикойПротеинГлобальный в запросеУ. Пирсон2007 г.
JAligner Реализация Smith-Waterman с открытым исходным кодом на JavaИ то и другоеМестныйА. Мустафа2005 г.
K * СинхронизацияВыравнивание последовательности белка и структуры, которое включает вторичную структуру, структурную консервативность, профили последовательностей, производных от структуры, и консенсусные баллы выравниванияПротеинИ то и другоеД. Чивиан и Д. Бейкер [22]2003 г.
LALIGNМножественное, неперекрывающееся, локальное сходство (тот же алгоритм, что и SIM)И то и другоеМестное неперекрытиеУ. Пирсон1991 (алгоритм)
NW-alignСтандартный алгоритм динамического программирования Нидлмана-ВуншаПротеинГлобальныйИ Чжан2012 г.
mAlignмодельное выравнивание; моделирует информационное наполнение последовательностейНуклеотидИ то и другоеД. Пауэлл, Л. Эллисон и Т. И. Дикс2004 г.
сопоставительЛокальное выравнивание Ватермана-Эггерта (на основе LALIGN)И то и другоеМестныйИ. Лонгден (модифицировано из В. Пирсона)1999 г.
MCALIGN2явные модели эволюции инделяДНКГлобальныйJ. Wang et al.2006 г.
MUMmerсуффиксное дерево на основеНуклеотидГлобальныйS. Kurtz et al.2004 г.
иголкаДинамическое программирование Needleman-WunschИ то и другоеПолуглобальныйА. Близби1999 г.
Нгилалогарифмические и аффинные затраты на разрыв и явные модели эволюции indelИ то и другоеГлобальныйР. Картрайт2007 г.
NWДинамическое программирование Needleman-WunschИ то и другоеГлобальныйACR Martin1990-2015
парасейлБиблиотека динамического программирования C / C ++ / Python / Java SIMD для SSE, AVX2И то и другоеГлобальный, Бесконечный, ЛокальныйJ. Daily2015 г.
ПутьСмит-Уотерман на белка обратно- перевода графа (Обнаруживает рамки считывания на уровне белка)ПротеинМестныйM. Gîrdea et al. [23]2009 г.
PatternHunterПосеянное сопоставление с образцомНуклеотидМестныйB. Ma et al. [24] [25]2002–2004 гг.
ProbA (также propA)Выборка стохастической статистической суммы с помощью динамического программированияИ то и другоеГлобальныйУ. Мюкштайн2002 г.
PyMOLКоманда "align" выравнивает последовательность и применяет ее к структуреПротеинГлобальный (по выбору)WL DeLano2007 г.
REPuterсуффиксное дерево на основеНуклеотидМестныйS. Kurtz et al.2001 г.
САБЕРТУТВыравнивание с использованием прогнозируемых профилей подключенияПротеинГлобальныйФ. Тайхерт, Дж. Миннинг, У. Бастолла и М. Порто2009 г.
СацумаПараллельное выравнивание синтении всего геномаДНКМестныйMG Grabherr et al.2010 г.
SEQALNРазличное динамическое программированиеИ то и другоеМестный или глобальныйМ. С. Уотерман и П. Харди1996 г.
SIM, GAP, NAP, LAPЛокальное сходство с различными методами лечения зазоровИ то и другоеМестный или глобальныйX. Хуанг и В. Миллер1990-6
SIMМестное сходствоИ то и другоеМестныйX. Хуанг и В. Миллер1991 г.
SPA: суперпарное выравниваниеБыстрое попарное глобальное выравниваниеНуклеотидГлобальныйШен, Ян, Яо, Хван2002 г.
SSEARCHЛокальное ( Смит-Уотерман ) соответствие со статистикойПротеинМестныйУ. Пирсон1981 (Алгоритм)
Студия ПоследовательностейJava-апплет, демонстрирующий различные алгоритмы из [26]Общая последовательностьЛокальный и глобальныйА.Мескаускас1997 (справочник)
SWIFOLDУскорение Смита-Ватермана на ПЛИС Intel с OpenCL для длинных последовательностей ДНКНуклеотидМестныйЭ. Руччи [27] [28]2017-2018 гг.
SWIFT искБыстрый поиск локального выравниванияДНКМестныйК. Расмуссен, [29] В. Герлах2005,2008
носилкиОптимизированное для памяти динамическое программирование Needleman-WunschИ то и другоеГлобальныйИ. Лонгден (по материалам Г. Майерса и В. Миллера)1999 г.
транслироватьВыравнивает последовательности нуклеиновых кислот с учетом выравнивания белковНуклеотидNAГ. Уильямс (изменено из Б. Пирсона)2002 г.
UGENEОткрытый исходный код Smith-Waterman для SSE / CUDA, поиск повторов и точечный график на основе массива суффиксовИ то и другоеИ то и другоеUniPro2010 г.
водаСмит-Уотерман динамическое программированиеИ то и другоеМестныйА. Близби1999 г.
соответствие словk -элементное попарное совпадениеИ то и другоеNAИ. Лонгден1998 г.
ЯССПосеянное сопоставление с образцомНуклеотидМестныйЛ. Ной и Г. Кучеров [30]2004 г.

* Тип последовательности: белок или нуклеотид ** Тип выравнивания: локальное или глобальное

Выравнивание множественных последовательностей [ править ]

ИмяОписаниеТип последовательности *Тип расклада **АвторГодЛицензия
ABAМировоззрение A-BruijnПротеинГлобальныйB.Raphael et al.2004 г.Фирменный , бесплатное программное обеспечение для образования, научные исследования, некоммерческих
ALEручное выравнивание; некоторая помощь по программному обеспечениюНуклеотидыМестныйДж. Бланди и К. Фогель1994 (последняя версия 2007)Бесплатно, GPL 2
ALLALIGNДля молекул ДНК, РНК и белка размером до 32 МБ выравнивает все последовательности размером K или больше, MSA или внутри одной молекулы. Подобные сопоставления группируются для анализа. Автоматический фильтр повторяющейся последовательности.И то и другоеМестныйЭ. Вахтель2017 г.Бесплатно
КАРТАПоследовательный отжигИ то и другоеГлобальныйА. Шварц, Л. Пахтер2006 г.
анон.быстрое и оптимальное выравнивание трех последовательностей с использованием стоимости линейных пробеловНуклеотидыГлобальныйД. Пауэлл, Л. Эллисон и Т. И. Дикс2000 г.
Бали-ФыДерево + мульти-расклад; вероятностно-байесовский; совместная оценкаОба + кодоныГлобальныйBD Redelings и М.А. Сушард2005 (последняя версия 2018)Бесплатно, GPL
По базамРедактор множественного выравнивания последовательностей на основе Java со встроенными инструментами анализаИ то и другоеМестный или глобальныйR. Brodie et al.2004 г.Проприетарное , бесплатное ПО , необходимо зарегистрировать
ХАОС, ДИАЙНИтерационное выравниваниеИ то и другоеМестный (предпочтительно)М. Брудно и Б. Моргенштерн2003 г.
Clustal WПрогрессивное выравниваниеИ то и другоеМестный или глобальныйТомпсон и др.1994 г.Бесплатно, LGPL
CodonCode AlignerМульти-выравнивание; Поддержка ClustalW и PhrapНуклеотидыМестный или глобальныйP. Richterich et al.2003 г. (последняя версия 2009 г.)
КомпасСравнение множественных выравниваний последовательностей белков с оценкой статистической значимостиПротеинГлобальныйСадреев Р.И. и др.2009 г.
РАСШИФРОВАТЕЛЬПрогрессивно-итеративное выравниваниеИ то и другоеГлобальныйЭрик С. Райт2014 г.Бесплатно, GPL
DIALIGN-TX и DIALIGN-TСегментный методИ то и другоеМестный (предпочтительно) или глобальныйARSubramanian2005 г. (последняя версия 2008 г.)
Выравнивание ДНКСегментный метод для внутривидовых выравниванийИ то и другоеМестный (предпочтительно) или глобальныйА.Рель2005 г. (последняя версия 2008 г.)
Сборщик последовательности ДНК-басераМульти-выравнивание; Полное автоматическое выравнивание последовательностей; Автоматическая коррекция неоднозначности; Внутренний базовый вызывающий абонент; Выравнивание последовательностей в командной строкеНуклеотидыМестный или глобальныйHeracle BioSoft SRL2006 (последняя версия 2018)Коммерческий (некоторые модули распространяются бесплатно)
ДНАДинамосвязанная ДНК с белком, множественное выравнивание с помощью MUSCLE , Clustal и Smith-WatermanИ то и другоеМестный или глобальныйДНАДинамо2004 (последняя версия 2017)
Пакет молекулярной биологии DNASTAR LasergeneПрограммное обеспечение для выравнивания последовательностей ДНК, РНК, белков или ДНК + белков с помощью алгоритмов попарного и множественного выравнивания последовательностей, включая MUSCLE, Mauve, MAFFT, Clustal Omega, Jotun Hein, Wilbur-Lipman, Martinez Needleman-Wunsch, Lipman-Pearson и анализ точек.И то и другоеМестный или глобальныйДНАСТАР1993-2016
ЭДНАВыравнивание множественных последовательностей на основе энергии для сайтов связывания ДНКНуклеотидыМестный или глобальныйСалама, РА. и другие.2013
FAMSAПрогрессивное выравнивание для чрезвычайно больших семейств белков (сотни тысяч членов)ПротеинГлобальныйDeorowicz et al.2016 г.
FSAПоследовательный отжигИ то и другоеГлобальныйRK Bradley et al.2008 г.
ГениальныйПрогрессивно-итерационное выравнивание; Плагин ClustalWИ то и другоеМестный или глобальныйAJ Drummond et al.2005 (последняя версия 2017)
КалиньПрогрессивное выравниваниеИ то и другоеГлобальныйТ. Лассманн2005 г.
MAFFTПрогрессивно-итеративное выравниваниеИ то и другоеМестный или глобальныйK. Katoh et al.2005 г.Бесплатно, BSD
МАРНАМножественное выравнивание РНКРНКМестныйS. Siebert et al.2005 г.
МАВИДПрогрессивное выравниваниеИ то и другоеГлобальныйН. Брей и Л. Пахтер2004 г.
MSAДинамическое программированиеИ то и другоеМестный или глобальныйDJ Lipman et al.1989 (изменено в 1995 г.)
MSAProbsДинамическое программированиеПротеинГлобальныйЮ. Лю, Б. Шмидт, Д. Маскелл2010 г.
МУЛЬТАЛИНДинамическое программирование-кластеризацияИ то и другоеМестный или глобальныйФ. Корпет1988 г.
Мульти-ЛАГАНСогласование с прогрессивным динамическим программированиемИ то и другоеГлобальныйM. Brudno et al.2003 г.
МЫШЦЫПрогрессивно-итеративное выравниваниеИ то и другоеМестный или глобальныйР. Эдгар2004 г.
ОпалПрогрессивно-итеративное выравниваниеИ то и другоеМестный или глобальныйТ. Уилер и Дж. Кечечиоглу2007 (последняя стабильная версия 2013 г., последняя бета-версия 2016 г.)
ПеканВероятностная согласованностьДНКГлобальныйB. Paten et al.2008 г.
PhyloЧеловеческая вычислительная платформа для сравнительной геномики для решения множественного выравниванияНуклеотидыМестный или глобальныйМакгилл Биоинформатика2010 г.
PMFastRВыравнивание с учетом прогрессивной структурыРНКГлобальныйД. ДеБласио, Дж. Браунд, С. Чжан2009 г.
ПралинеВыравнивание с прогрессивно-итеративным согласованием-гомологией с предварительным профилированием и прогнозированием вторичной структурыПротеинГлобальныйДж. Геринга1999 г. (последняя версия 2009 г.)
PicXAAНепрогрессивное выравнивание с максимальной ожидаемой точностьюИ то и другоеГлобальныйSME Sahraeian и Би Джей Юн2010 г.
ДоверенностьЧастичный порядок / скрытая марковская модельПротеинМестный или глобальныйК. Ли2002 г.
ProbalignВероятностная / согласованность с вероятностями статистической суммыПротеинГлобальныйРошан и Ливси2006 г.Бесплатное, общественное достояние
ProbConsВероятностный / согласованностьПротеинМестный или глобальныйC. Do et al.2005 г.Бесплатное, общественное достояние
PROMALS3DПрогрессивное выравнивание / скрытая марковская модель / вторичная структура / 3D-структураПротеинГлобальныйJ. Pei et al.2008 г.
PRRN / PRRPИтерационное выравнивание (особенно уточнение)ПротеинМестный или глобальныйЮ. Тотоки (по мотивам О. Гото)1991 и позже
PSAlignВыравнивание с сохранением неэвристикиИ то и другоеМестный или глобальныйSH Sze, Y. Lu, Q. Yang.2006 г.
RevTransОбъединяет выравнивание ДНК и белка путем обратного преобразования выравнивания белка в ДНК.ДНК / белок (специальный)Местный или глобальныйВернерссон и Педерсен2003 (новейшая версия 2005)
САГАВыравнивание последовательностей с помощью генетического алгоритмаПротеинМестный или глобальныйC. Notredame et al.1996 г. (новая версия 1998 г.)
СЭМСкрытая марковская модельПротеинМестный или глобальныйA. Krogh et al.1994 (самая последняя версия 2002)
ТюленьРучное выравниваниеИ то и другоеМестныйА. Рамбау2002 г.
StatAlignБайесовская совместная оценка выравнивания и филогении (MCMC)И то и другоеГлобальныйА. Новак и соавт.2008 г.
StemlocПрогнозирование множественного выравнивания и вторичной структурыРНКМестный или глобальныйИ. Холмс2005 г.Бесплатно, GPL 3 (часть DART )
Т-кофеБолее чувствительное прогрессивное выравниваниеИ то и другоеМестный или глобальныйC. Notredame et al.2000 (новейшая версия 2008)Бесплатно, GPL 2
UGENEПоддерживает множественное выравнивание с помощью плагинов MUSCLE , KAlign, Clustal и MAFFT.И то и другоеМестный или глобальныйКоманда UGENE2010 (новейшая версия 2020)Бесплатно, GPL 2
ВекторДрузьяVectorFriends Aligner, плагин MUSCLE и плагин Clustal WИ то и другоеМестный или глобальныйКоманда BioFriends2013Фирменная , бесплатное для академического использования
GLProbsПодход, основанный на адаптивной парно-скрытой марковской моделиПротеинГлобальныйY. Ye et al.2013

* Тип последовательности: белок или нуклеотид. ** Тип выравнивания: локальное или глобальное

Геномный анализ [ править ]

ИмяОписаниеТип последовательности *
ОРЕЛ [31]Сверхбыстрый инструмент для поиска относительных отсутствующих слов в геномных данныхНуклеотид
ACT (инструмент сравнения Artemis)Синтения и сравнительная геномикаНуклеотид
AVIDПопарное глобальное выравнивание с целыми геномамиНуклеотид
BLATСопоставление последовательностей кДНК с геномом.Нуклеотид
РАСШИФРОВАТЕЛЬВыравнивание реаранжированных геномов с использованием 6-кадровой трансляцииНуклеотид
FLAKНечеткое выравнивание и анализ всего геномаНуклеотид
GMAPСопоставление последовательностей кДНК с геномом. С высокой точностью определяет стыки в местах соединения.Нуклеотид
SplignСопоставление последовательностей кДНК с геномом. С высокой точностью определяет стыки в местах соединения. Способен распознавать и разделять дупликации генов.Нуклеотид
ЛиловыйМножественное выравнивание перестроенных геномовНуклеотид
MGAМножественный выравниватель геномаНуклеотид
МуланЛокальное множественное выравнивание последовательностей длины геномаНуклеотид
MultizМножественное выравнивание геномовНуклеотид
ПЛАСТ-нкРНКПоиск нкРНК в геномах по локальному выравниванию функции распределенияНуклеотид
СекверомПрофилирование данных о согласовании последовательностей с основными серверами / службамиНуклеотид, пептид
SequilabПрофилирование данных выравнивания последовательностей из результатов NCBI-BLAST с помощью основных серверов-сервисовНуклеотид, пептид
Shuffle-LAGANПопарное глокальное выравнивание завершенных участков геномаНуклеотид
SIBsim4, Sim4Программа, предназначенная для выравнивания экспрессируемой последовательности ДНК с геномной последовательностью, позволяющей использовать интроны.Нуклеотид
SLAMПоиск генов, выравнивание, аннотация (идентификация гомологии человека и мыши)Нуклеотид
SRPRISMЭффективный выравниватель для сборок с явными гарантиями, выравнивание чтений без стыковНуклеотид

* Тип последовательности: белок или нуклеотид


Поиск мотивов [ править ]

ИмяОписаниеТип последовательности *
ПМСПоиск и открытие мотивовИ то и другое
FMMПоиск и обнаружение мотивов (можно также получить положительные и отрицательные последовательности в качестве входных данных для расширенного поиска мотивов)Нуклеотид
БЛОКИИдентификация незаполненных мотивов из базы данных BLOCKSИ то и другое
eMOTIFИзвлечение и идентификация более коротких мотивовИ то и другое
Сэмплер мотивов ГиббсаИзвлечение стохастических мотивов по статистическому правдоподобиюИ то и другое
HMMTOPПрогнозирование трансмембранных спиралей и топологии белковПротеин
I-сайтыБиблиотека мотивов локальной структурыПротеин
JCoilsПрогнозирование спиральной спирали и лейциновой молнииПротеин
ЦМем / мачтаОткрытие и поиск мотивовИ то и другое
CUDA-цМемАлгоритм MEME (v4.4.0) с ускорением на GPU для кластеров GPUИ то и другое
MERCIОбнаружение и поиск дискриминационных мотивовИ то и другое
PHI-BlastИнструмент поиска и совмещения мотивовИ то и другое
ФилосканИнструмент поиска мотивовНуклеотид
PRATTСоздание шаблонов для использования со ScanPrositeПротеин
СканПросайтИнструмент поиска по базе данных MotifПротеин
TEIRESIASИзвлечение мотивов и поиск в базе данныхИ то и другое
БАЗАЛЬТПоиск по множественным мотивам и регулярным выражениямИ то и другое

* Тип последовательности: белок или нуклеотид


Сравнительный анализ [ править ]

ИмяАвторы
PFAM 30.0 (2016)
СМАРТ (2015)Летуник, Копли, Шмидт, Чиккарелли, Доркс, Шульц, Понтинг, Борк
BAliBASE 3 (2015)Томпсон, Плевняк, Поч
Oxbench (2011)Рагхава, Сирл, Одли, Парикмахер, Бартон
Коллекция Benchmark (2009)Эдгар
ХОМСТРАД (2005)Mizuguchi
PREFAB 4.0 (2005)Эдгар
SABmark (2004 г.)Ван Валле, Ластерс, Винс

Наблюдатели, редакторы выравнивания [ править ]

См. Список программного обеспечения для визуализации центровки .

Выравнивание последовательности короткого чтения [ править ]

ИмяОписаниепарный вариантИспользуйте качество FASTQПробелМногопоточныйЛицензияСправкаГод
АриокВычисляет выравнивания Смита-Ватермана и качество отображения на одном или нескольких графических процессорах. Поддерживает выравнивание по BS-seq. Обрабатывает от 100 000 до 500 000 операций чтения в секунду (зависит от данных, оборудования и настроенной чувствительности).даНетдадаБесплатно, BSD[32]2015 г.
BarraCUDAУскоренная GPGPU программа выравнивания короткого чтения с преобразованием Барроуза-Уиллера (FM-индекс), основанная на BWA, поддерживает выравнивание вставок с отверстиями и расширениями зазоров.даНетдаДа, потоки POSIX и CUDAБесплатно, GPL
BBMapИспользует короткие кмеры для быстрой индексации генома; нет ограничений по размеру или количеству строительных лесов. Более высокая чувствительность и специфичность, чем у капилляров Берроуза-Уиллера, с аналогичной или большей скоростью. Выполняет глобальное выравнивание, оптимизированное для аффинного преобразования, которое медленнее, но точнее, чем Смит-Уотерман. Обрабатывает данные Illumina, 454, PacBio, Sanger и Ion Torrent. С учетом стыковки; способен обрабатывать длинные индели и RNA-seq. Чистая Java; работает на любой платформе. Используется Объединенным институтом генома .дадададаБесплатно, BSD2010 г.
BFASTЯвный компромисс времени и точности с априорной оценкой точности, поддерживаемый индексированием эталонных последовательностей. Оптимально сжимает индексы. Может обрабатывать миллиарды коротких чтений. Может обрабатывать вставки, удаления, SNP и цветовые ошибки (может отображать чтение цветового пространства ABI SOLiD). Выполняет полное выравнивание по Smith Waterman.Да, потоки POSIXБесплатно, GPL[33]2009 г.
BigBWAЗапускает устройство Burrows-Wheeler Aligner -BWA в кластере Hadoop . Он поддерживает алгоритмы BWA-MEM, BWA-ALN и BWA-SW, работая с парными и одиночными чтениями. Это подразумевает значительное сокращение времени вычислений при работе в кластере Hadoop, добавляя масштабируемость и отказоустойчивость.даНекачественная обрезка основанийдадаБесплатно, GPL 3[34]2015 г.
BLASTNПрограмма выравнивания нуклеотидов BLAST, медленная и неточная для коротких считываний, использует базу данных последовательностей (EST, последовательность Сэнгера), а не эталонный геном.
BLATСделано Джимом Кентом . Может справиться с одним несоответствием на начальном этапе выравнивания.Да, клиент-серверФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования[35]2002 г.
ТетиваИспользует преобразование Барроуза-Уиллера для создания постоянного многоразового индекса генома; Объем памяти 1,3 ГБ для генома человека. Выполняет более 25 миллионов операций чтения Illumina за 1 час ЦП. Поддерживает политики согласования типа Maq и SOAPдадаНетДа, потоки POSIXБесплатно, Художественный[36]2009 г.
BWAИспользует преобразование Барроуза-Уиллера для создания индекса генома. Он немного медленнее, чем Bowtie, но позволяет выравнивать отступы.даНекачественная обрезка основанийдадаБесплатно, GPL[37]2009 г.
BWA-PSSMВероятностный выравниватель короткого чтения, основанный на использовании оценочных матриц, специфичных для позиции (PSSM). Выравниватель адаптируется в том смысле, что он может учитывать показатели качества считывания и модели смещений, специфичных для данных, например, наблюдаемых в Ancient DNA, данных PAR-CLIP или геномах со смещенными нуклеотидными составами. [38]дадададаБесплатно, GPL[38]2014 г.
НАЛИЧНЫЕКоличественно оценивайте и управляйте большими объемами данных последовательности короткого чтения. CASHX pipeline содержит набор инструментов, которые можно использовать вместе или по отдельности как модули. Этот алгоритм очень точен для идеальных совпадений с эталонным геномом.НетФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
ЛивеньКраткое отображение с использованием Hadoop MapReduceДа, Hadoop MapReduceБесплатно, Художественный
CUDA-ECИсправление ошибок выравнивания при кратковременном считывании с использованием графических процессоров.Да, графический процессор включен
CUSHAWCUDA-совместимый выравниватель короткого чтения для больших геномов на основе преобразования Барроуза-УиллерададаНетДа (с включенным графическим процессором)Бесплатно, GPL[39]2012 г.
CUSHAW2Согласование коротких и длинных считываний с пробелами на основе семян максимального точного совпадения. Этот выравниватель поддерживает выравнивание как по базовому пространству (например, от секвенсоров Illumina, 454, Ion Torrent и PacBio), так и по цветовому пространству ABI SOLiD.даНетдадаБесплатно, GPL2014 г.
CUSHAW2-GPUУстройство выравнивания CUSHAW2 с ускорением на графическом процессоре.даНетдадаБесплатно, GPL
CUSHAW3Чувствительное и точное выравнивание кратковременного чтения по базовому и цветовому пространству с гибридным посевомдаНетдадаБесплатно, GPL[40]2012 г.
drFASTПрограммное обеспечение для выравнивания сопоставления чтения, которое реализует игнорирование кеша для минимизации передачи основной / кэш-памяти, такое как mrFAST и mrsFAST, но разработанное для платформы секвенирования SOLiD (чтение цветового пространства). Он также возвращает все возможные местоположения на карте для более точного обнаружения структурных вариаций.даДа, для структурных вариацийдаНетБесплатно, BSD
ELANDОсуществляется Illumina. Включает выравнивание без пропусков с конечной длиной чтения.
ERNEРасширенное рандомизированное числовое выравнивание для точного выравнивания показаний NGS. Он может отображать чтения, обработанные бисульфитом.даНекачественная обрезка основанийдаМногопоточность и поддержка MPIБесплатно, GPL 3
ГАСССТНаходит глобальное сопоставление коротких последовательностей ДНК с крупными банками ДНК.МногопоточностьЛицензия CeCILL версии 2.[41]2011 г.
ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬКачественный движок выравнивания (исчерпывающее отображение с заменами и отступами). Точнее и в несколько раз быстрее, чем BWA или Bowtie 1/2. Предусмотрено множество автономных биологических приложений (картограф, сплит-картограф, картографирование и другие).дадададаБесплатно, GPL 3[42]2012 г.
Genalice КАРТАСверхбыстрый и универсальный выравниватель считывания NGS с высокой точностью и небольшим объемом памяти.даНекачественная обрезка основанийдадаСобственный , коммерческий
Гениальный ассемблерБыстрый и точный ассемблер перекрытия, способный обрабатывать любую комбинацию технологии секвенирования, длины считывания, любых ориентаций спаривания, с любым размером спейсера для спаривания, с эталонным геномом или без него.даСобственный , коммерческий
GensearchNGSПолная структура с удобным графическим интерфейсом для анализа данных NGS. Он объединяет собственный высококачественный алгоритм выравнивания и возможность расширения для интеграции различных общедоступных выравнивателей в структуру, позволяющую импортировать короткие чтения, выравнивать их, обнаруживать варианты и создавать отчеты. Это сделано для переупорядочивания проектов, а именно в диагностической установке.даНетдадаСобственный , коммерческий
GMAP и GSNAPНадежное и быстрое выравнивание по короткому чтению. GMAP: более длинные чтения с множественными вставками и сращиваниями (см. Запись выше в разделе «Анализ геномики»); GSNAP: более короткие чтения, с одной вставкой или до двух соединений за одно чтение. Полезно для цифровой экспрессии генов, SNP и indel-генотипирования. Разработано Томасом Ву из Genentech. Используется Национальным центром геномных ресурсов (NCGR) в Alpheus.дадададаФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
GNUMAPТочно выполняет выравнивание данных последовательностей, полученных с помощью секвенирующих машин нового поколения (в частности, Solexa-Illumina), с геномом любого размера. Включает подгонку адаптера, вызов SNP и анализ бисульфитной последовательности.Да, также поддерживает файлы Illumina * _int.txt и * _prb.txt со всеми 4 показателями качества для каждой базыМногопоточность и поддержка MPI[43]2009 г.
HIVE-шестиугольникИспользует хеш-таблицу и матрицу Блума для создания и фильтрации потенциальных позиций в геноме. Для более высокой эффективности используется перекрестное сходство между короткими считываниями и позволяет избежать повторного совмещения неуникальных избыточных последовательностей. Он быстрее, чем Bowtie и BWA, и позволяет проводить инсерции и дивергентные чувствительные выравнивания вирусов, бактерий и более консервативные выравнивания эукариот.дадададаФирменные , бесплатное программное обеспечение для академических и некоммерческих пользователей зарегистрированы в случае развертывания Улей[44]2014 г.
ИМОСУлучшенный мета-выравниватель и Minimap2 On Spark. Распределенный выравниватель для длительного чтения на платформе Apache Spark с линейной масштабируемостью по отношению к выполнению на одном узле.дададаБесплатно
ИсаакПолностью использует всю вычислительную мощность, доступную на одном серверном узле; таким образом, он хорошо масштабируется в широком диапазоне аппаратных архитектур, а производительность согласования улучшается с увеличением возможностей оборудования.дадададаБесплатно, GPL
ПОСЛЕДНИЙИспользует адаптивные семена и более эффективно справляется с последовательностями, богатыми повторами (например, геномами). Например: он может выравнивать чтения по геномам без повторной маскировки, не перегружаясь повторяющимися попаданиями.дададаНетБесплатно, GPL[45]2011 г.
MAQВыравнивание без пробелов, учитывающее показатели качества для каждой базы.Бесплатно, GPL
mrFAST, mrsFASTПрограммное обеспечение для выравнивания с пропусками (mrFAST) и без пропусков (mrsFAST), которое реализует игнорирование кеша для минимизации передачи основной / кэш-памяти. Они разработаны для платформы секвенирования Illumina и могут возвращать все возможные местоположения на карте для более точного обнаружения структурных вариаций.даДа, для структурных вариацийдаНетБесплатно, BSD
МАМАMOM или максимальное отображение олигонуклеотидов - это инструмент сопоставления запросов, который фиксирует совпадение максимальной длины в коротком считывании.да
МОСАИКУстройство для выравнивания с быстрым зазором и сборщик, ориентированный на образец. Выравнивает чтения с использованием ленточного алгоритма Смита-Уотермана , засеянного по результатам схемы хеширования k-mer. Поддерживает чтение размером от очень короткого до очень длинного.да
MPscanБыстрое выравнивание на основе стратегии фильтрации (без индексации, использование q-граммов и обратного недетерминированного сопоставления DAWG )[46]2009 г.
Novoalign и NovoalignCSВыравнивание одинарного и парного концов с зазором. Illumina GA I и II, цветовое пространство ABI и показания ION Torrent. Высокая чувствительность и специфичность, использование базовых качеств на всех этапах выравнивания. Включает подгонку адаптера, калибровку базового качества, выравнивание Bi-Seq и опции для отчета о нескольких выравниваниях за одно считывание. Использование неоднозначных кодов IUPAC для общих SNP может улучшить вспоминание SNP и устранить аллельное смещение.дададаВерсии многопоточности и MPI доступны с платной лицензиейПроприетарная , бесплатная однопоточная версия для академического и некоммерческого использования
NextGENeРазработано для использования биологами, выполняющими анализ данных секвенирования следующего поколения с платформ Roche Genome Sequencer FLX, Illumina GA / HiSeq, SOLiD System, PacBio и Ion Torrent от Life Technologies Applied BioSystems.дадададаСобственный , коммерческий
NextGenMapГибкая и быстрая программа для картографирования (в два раза быстрее, чем BWA), обеспечивает чувствительность картографирования, сравнимую с Stampy. Внутренне использует эффективную с точки зрения памяти структуру индекса (хеш-таблицу) для хранения позиций всех 13-меров, присутствующих в эталонном геноме. Области отображения, где требуется попарное выравнивание, динамически определяются для каждого считывания. Использует быстрые инструкции SIMD (SSE) для ускорения вычислений выравнивания на ЦП. Если возможно, выравнивания вычисляются на GPU (с использованием OpenCL / CUDA), что дополнительно сокращает время выполнения на 20-50%.даНетдаДа, потоки POSIX , OpenCL / CUDA , SSEБесплатно[47]2013
Набор инструментов Omixon Variant ToolkitВключает высокочувствительные и высокоточные инструменты для обнаружения SNP и индексов. Он предлагает решение для картирования коротких чтений NGS на умеренном расстоянии (до 30% расхождения последовательностей) от эталонных геномов. Он не накладывает ограничений на размер эталона, что в сочетании с его высокой чувствительностью делает Variant Toolkit хорошо подходящим для целевых проектов секвенирования и диагностики.дадададаСобственный , коммерческий
PALMapperЭффективно вычисляет совмещения со сращиванием и без сращивания с высокой точностью. Опираясь на стратегию машинного обучения в сочетании с быстрым отображением, основанным на ленточном алгоритме, подобном алгоритму Смита-Уотермана, он выравнивает около 7 миллионов операций чтения в час на одном процессоре. Он уточняет первоначально предложенный подход QPALMA.даБесплатно, GPL
Partek FlowДля использования биологами и биоинформатиками. Он поддерживает выравнивание без зазоров, зазоров и стыковочных соединений при чтении с одного и двух концов из необработанных данных Illumina, Life technologies Solid TM, Roche 454 и Ion Torrent (с информацией о качестве или без нее). Он объединяет мощный контроль качества на уровне FASTQ / Qual и согласованных данных. Дополнительные функции включают обрезку и фильтрацию необработанных считываний, обнаружение SNP и InDel, количественное определение мРНК и микроРНК и обнаружение гибридных генов.дададаВозможна многопроцессорная установка, возможна установка клиент-серверСобственная , коммерческая , бесплатная пробная версия
ПРОХОДИТЬИндексирует геном, затем расширяет семена, используя предварительно вычисленное выравнивание слов. Работает с базовым пространством, цветовым пространством (SOLID) и может выравнивать геномные и сплайсированные чтения РНК-seq.дадададаФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
ПермьИндексирует геном с помощью периодических семян, чтобы быстро найти совпадения с полной чувствительностью до четырех несовпадений. Он может отображать показания Illumina и SOLiD. В отличие от большинства картографических программ скорость увеличивается с увеличением длины чтения.даБесплатно, GPL[48]
ПРИМЭКСИндексирует геном с помощью таблицы поиска k-mer с полной чувствительностью до регулируемого количества несовпадений. Лучше всего для картирования последовательностей 15-60 п.н. в геном.НетНетдаНет, несколько процессов на поиск[1]2003 г.
QPalmaМожет использовать оценки качества, длину интронов и предсказания места склейки вычислений для выполнения и выполнения беспристрастного выравнивания. Может быть обучен специфике эксперимента по РНК-секвенированию и геному. Полезно для открытия сайтов сплайсинга / интронов и для построения генных моделей. (См. Более быструю версию в PALMapper).Да, клиент-серверБесплатно, GPL 2
RazerSНет ограничения на длину чтения. Хэмминга или редактирование карт расстояний с настраиваемой частотой ошибок. Настраиваемая и предсказуемая чувствительность (компромисс между временем выполнения и чувствительностью). Поддерживает отображение парного чтения.Бесплатно, LGPL
НАСТОЯЩИЙ, КРЕАЛЬНЫЙREAL - это эффективный, точный и чувствительный инструмент для согласования коротких считываний, полученных в результате секвенирования следующего поколения. Программа может обрабатывать огромное количество односторонних считываний, генерируемых анализатором генома Illumina / Solexa следующего поколения. cREAL - это простое расширение REAL для сопоставления коротких считываний, полученных в результате секвенирования следующего поколения, с геномом с круговой структурой.дадаБесплатно, GPL
RMAPМожет сопоставлять считывания с информацией о вероятности ошибки (показатели качества) или без нее и поддерживает считывание с парного конца или сопоставление считывания, обработанного бисульфитом. Нет никаких ограничений на длину чтения или количество несовпадений.дададаБесплатно, GPL 3
рНКРандомизированный числовой выравниватель для точного выравнивания NGS читаетдаНекачественная обрезка основанийдаМногопоточность и поддержка MPIБесплатно, GPL 3
РИТЭГ следовательЧрезвычайно быстрый, устойчивый к большому количеству отступов и замен. Включает полное выравнивание чтения. Продукт включает в себя комплексные конвейеры для обнаружения вариантов и метагеномного анализа с любой комбинацией данных Illumina, Complete Genomics и Roche 454.даДа, для варианта обзвонададаФирменные , бесплатная для индивидуального использования следователя
SegemehlМожет обрабатывать вставки, удаления, несоответствия; использует расширенные массивы суффиксовдаНетдадаФирменные , бесплатное программное обеспечение для некоммерческого использования[49]2009 г.
SeqMapДо 5 смешанных замен и вставок-делеций; различные параметры настройки и форматы ввода-выводаФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
ШрекИсправление ошибок короткого чтения с помощью структуры данных дерева суффиксовДа, Java
КреветкаИндексирует эталонный геном, начиная с версии 2. Использует маски для генерации возможных ключей. Может отображать чтение цветового пространства ABI SOLiD.дададаДа, OpenMPБесплатно, [[лицензии BSD | style = "background: #ddfd; color: black; vertical-align: middle; text-align: center;" class = "free table-free" | Бесплатно, BSD ]] производное

[50] [51]

2009-2011 гг.
СЛАЙДЕРSlider - это приложение для выходных данных анализатора последовательности Illumina, которое использует файлы «вероятности» вместо файлов последовательностей в качестве входных данных для выравнивания с эталонной последовательностью или набором эталонных последовательностей.дадаНетНет[52] [53]2009-2010 гг.
МЫЛО, SOAP2, SOAP3, SOAP3-dpSOAP: устойчивый с небольшим (1-3) количеством пробелов и несоответствий. Улучшение скорости по сравнению с BLAT, использует хеш-таблицу из 12 букв. SOAP2: использование двунаправленного BWT для построения индекса ссылок, и это намного быстрее, чем первая версия. SOAP3: версия с ускорением на графическом процессоре, которая может находить все выравнивания с четырьмя несоответствиями за десятки секунд на миллион чтений. SOAP3-dp, также с ускорением на графическом процессоре, поддерживает произвольное количество несоответствий и пропусков в соответствии с оценками штрафа за аффинные пробелы.даНетДа, SOAP3-dpДа, потоки POSIX ; SOAP3, SOAP3-dp нужен графический процессор с поддержкой CUDAБесплатно, GPL[54] [55]
SOCSДля технологий ABI SOLiD. Значительное увеличение времени считывания карт с несоответствиями (или ошибками цвета). Использует итеративную версию алгоритма поиска строки Рабина-Карпа.даБесплатно, GPL
SparkBWAИнтегрирует Aligner Burrows-Wheeler —BWA в инфраструктуру Apache Spark, работающую поверх Hadoop . Версия 0.2 от октября 2016 года, поддерживает алгоритмы BWA-MEM, BWA-backtrack и BWA-ALN. Все они работают с однократным и парным чтением.даНекачественная обрезка основанийдадаБесплатно, GPL 3[56]2016 г.
SSAHA, SSAHA2Быстро для небольшого количества вариантовФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
StampyИбо Иллюмина читает. Высокая специфичность и чувствительность к считыванию с индексами, структурными вариантами или множеством SNP. Медленно, но скорость резко увеличилась за счет использования BWA для первого прохода выравнивания.дададаНетФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования[57]2010 г.
ГрозаДля Illumina или ABI SOLiD читает с собственным выводом SAM . Высокая чувствительность к чтению с большим количеством ошибок, индексам (полное от 0 до 15, в противном случае расширенная поддержка). Использует разнесенные начальные числа (одиночное совпадение) и очень быстрый полосовой фильтр выравнивания SSE - SSE2 - AVX2 - AVX-512 . В противном случае авторы рекомендуют SHRiMP2 только для чтения с фиксированной длиной.НетдадаДа, OpenMPБесплатно[58]2010 г.
Subread, SubjuncСверхбыстрое и точное считывание выравнивателей. Subread может использоваться для картирования чтения как gDNA-seq, так и RNA-seq. Subjunc обнаруживает соединения экзон-экзон и отображает чтения РНК-seq. Они используют новую парадигму картографирования под названием « семя и голосование» .дадададаБесплатно, GPL 3
ТайпанАссемблер De-novo для Illumina читаетФирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
UGENEВизуальный интерфейс как для Bowtie, так и для BWA, а также встроенный выравнивательдадададаБесплатно, GPL
VelociMapperУскоренный на ПЛИС инструмент сопоставления эталонных последовательностей от TimeLogic . Быстрее, чем алгоритмы на основе преобразования Барроуза-Уиллера , такие как BWA и Bowtie. Поддерживает до 7 несовпадений и / или несоответствий без потери производительности. Обеспечивает чувствительное выравнивание по Смиту-Ватерману с зазором.дадададаСобственный , коммерческий
XpressAlignСредство выравнивания короткого считывания на основе скользящего окна на основе ПЛИС, которое использует неловко параллельное свойство выравнивания при коротком считывании. Производительность линейно масштабируется с количеством транзисторов на кристалле (т. Е. Производительность гарантированно удваивается с каждой итерацией закона Мура без модификации алгоритма). Низкое энергопотребление полезно для оборудования центра обработки данных. Прогнозируемое время выполнения. Лучшее соотношение цена / производительность, чем программные выравниватели скользящего окна на текущем оборудовании, но не лучше, чем программные выравниватели на основе BWT в настоящее время. Может управлять большим количеством (> 2) несоответствий. Найдет все позиции попадания для всех семян. Экспериментальная версия с одной ПЛИС, требуется доработка, чтобы превратить ее в производственную версию с несколькими ПЛИС.Фирменный , бесплатное программное обеспечение для академического и некоммерческого использования
МАСШТАБИРОВАТЬ100% чувствительность для считываний от 15 до 240 п.н. с практическими несоответствиями. Очень быстро. Поддержка вставок и удалений. Работает с инструментами Illumina и SOLiD, а не с 454.Да (графический интерфейс), нет (интерфейс командной строки)Собственный , коммерческий[59]

См. Также [ править ]

  • Список программного обеспечения для биоинформатики с открытым исходным кодом

Ссылки [ править ]

  1. ^ Altschul SF, Gish W, Miller W, Myers EW, Lipman DJ; Гиш; Миллер; Майерс; Липман (октябрь 1990 г.). «Базовый инструмент поиска локального выравнивания». Журнал молекулярной биологии . 215 (3): 403–10. DOI : 10.1016 / S0022-2836 (05) 80360-2 . PMID 2231712 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Репозиторий кода HPC-BLAST https://github.com/UTennessee-JICS/HPC-BLAST
  3. ^ Angermüller, C .; Biegert, A .; Сёдинг, Дж. (Декабрь 2012 г.). «Дискриминационное моделирование вероятностей контекстно-зависимых аминокислотных замен» . Биоинформатика . 28 (24): 3240–7. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bts622 . PMID 23080114 . 
  4. ^ Buchfink, С и Huson (2015). «Быстрое и чувствительное выравнивание белков с помощью DIAMOND». Методы природы . 12 (1): 59–60. DOI : 10.1038 / nmeth.3176 . PMID 25402007 . S2CID 5346781 .  
  5. ^ Дурбин, Ричард; Эдди, Шон Р .; Крог, Андерс ; Митчисон, Грэм, ред. (1998). Анализ биологической последовательности: вероятностные модели белков и нуклеиновых кислот . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-62971-3.[ требуется страница ]
  6. ^ Зёдинг J (апрель 2005). «Определение гомологии белков путем сравнения HMM-HMM» . Биоинформатика . 21 (7): 951–60. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bti125 . PMID 15531603 . 
  7. ^ Реммерт, Майкл; Бигерт, Андреас; Хаузер, Андреас; Сёдинг, Йоханнес (25 декабря 2011 г.). «HHblits: молниеносный итеративный поиск белковой последовательности с помощью выравнивания HMM-HMM». Методы природы . 9 (2): 173–175. DOI : 10.1038 / nmeth.1818 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0015-8D56-A . ISSN 1548-7105 . PMID 22198341 . S2CID 205420247 .   
  8. ^ Hauswedell Н, J Зингера, Reinert К (2014-09-01). «Лямбда: локальный выравниватель для массивных биологических данных» . Биоинформатика . 30 (17): 349–355. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btu439 . PMC 4147892 . PMID 25161219 .  
  9. ^ Штейнеггер, Мартин; Сёдинг, Йоханнес (2017-10-16). «MMseqs2 позволяет искать чувствительные последовательности белков для анализа массивных наборов данных» . Природа Биотехнологии . 35 (11): 1026–1028. DOI : 10.1038 / nbt.3988 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-002E-1967-3 . PMID 29035372 . S2CID 402352 .  
  10. ^ Руччи, Энцо; Гарсия, Карлос; Ботелла, Гильермо; Джусти, Армандо Э. Де; Найуф, Марсело; Прието-Матиас, Мануэль (30.06.2016). "OSWALD: OpenCL Smith – Waterman о FPGA Altera для больших баз данных белков" . Международный журнал приложений высокопроизводительных вычислений . 32 (3): 337–350. DOI : 10.1177 / 1094342016654215 . ISSN 1094-3420 . S2CID 212680914 .  
  11. ^ Altschul SF, Madden TL, Schäffer AA и др. (Сентябрь 1997 г.). «Gapped BLAST и PSI-BLAST: новое поколение программ поиска по базам данных белков» . Исследования нуклеиновых кислот . 25 (17): 3389–402. DOI : 10.1093 / NAR / 25.17.3389 . PMC 146917 . PMID 9254694 .  
  12. ^ Li W, McWilliam H, Goujon M и др. (Июнь 2012 г.). «PSI-Search: итеративный поиск SSEARCH профиля с уменьшенным HOE» . Биоинформатика . 28 (12): 1650–1651. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bts240 . PMC 3371869 . PMID 22539666 .  
  13. ^ Oehmen, C .; Nieplocha, J. (август 2006 г.). «ScalaBLAST: масштабируемая реализация BLAST для высокопроизводительного биоинформатического анализа с большим объемом данных» . Транзакции IEEE в параллельных и распределенных системах . 17 (8): 740–749. DOI : 10.1109 / TPDS.2006.112 . S2CID 11122366 . 
  14. ^ Hughey, R .; Karplus, K .; Крог, А. (2003). SAM: программная система для выравнивания и моделирования последовательностей. Технический отчет UCSC-CRL-99-11 (Отчет). Калифорнийский университет, Санта-Крус, Калифорния.
  15. ^ Руччи, Энцо; Гарсия, Карлос; Ботелла, Гильермо; Де Джусти, Армандо; Найуф, Марсело; Прието-Матиас, Мануэль (25 декабря 2015 г.). «Энергетический анализ производительности SWIMM: реализация Смита – Уотермана на многоядерных и многоядерных архитектурах Intel» . Параллелизм и вычисления: практика и опыт . 27 (18): 5517–5537. DOI : 10.1002 / cpe.3598 . ISSN 1532-0634 . S2CID 42945406 .  
  16. ^ Руччи, Энцо; Гарсия, Карлос; Ботелла, Гильермо; Де Джусти, Армандо; Найуф, Марсело; Прието-Матиас, Мануэль (25 декабря 2015 г.). «SWIMM 2.0: усовершенствованный Smith-Waterman на многоядерных и многоядерных архитектурах Intel на основе векторных расширений AVX-512» . Международный журнал параллельного программирования . 47 (2): 296–317. DOI : 10.1007 / s10766-018-0585-7 . ISSN 1573-7640 . S2CID 49670113 .  
  17. ^ Шварц С., Кент В.Дж., Смит А., Чжан З., Бэртч Р., Хардисон Р.С., Хаусслер Д., Миллер В.; Кент; Smit; Чжан; Бэрч; Хардисон; Хаусслер; Миллер (2003). «Сравнение человека и мыши с BLASTZ» . Геномные исследования . 13 (1): 103–107. DOI : 10.1101 / gr.809403 . PMC 430961 . PMID 12529312 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  18. Перейти ↑ Harris RS (2007). Улучшенное попарное выравнивание геномной ДНК (Тезис).
  19. ^ Сандес, Эданс Ф. де О .; де Мело, Альба Кристина М.А. (май 2013 г.). «Получение сопоставлений Смита-Уотермана с оптимизацией для мегабазных биологических последовательностей с использованием графического процессора». Транзакции IEEE в параллельных и распределенных системах . 24 (5): 1009–1021. DOI : 10.1109 / TPDS.2012.194 .
  20. ^ Сандес, Эданс Ф. де О .; Миранда, G .; Де Мело, ACMA; Марторелл, X .; Э. Айгуаде (май 2014 г.). CUDAlign 3.0: параллельное сравнение биологической последовательности в больших кластерах графических процессоров . Кластерные, облачные и сетевые вычисления (CCGrid), 14-й международный симпозиум IEEE / ACM 2014 г. п. 160. DOI : 10,1109 / CCGrid.2014.18 .
  21. ^ Сандес, Эданс Ф. де О .; Миранда, G .; Де Мело, ACMA; Марторелл, X .; Э. Айгуаде (август 2014 г.). Подробное сравнение параллельных мегабазных последовательностей с несколькими гетерогенными графическими процессорами . Материалы 19-го симпозиума ACM SIGPLAN по принципам и практике параллельного программирования. С. 383–384. DOI : 10.1145 / 2555243.2555280 .
  22. ^ Чивиан, D; Бейкер, Д. (2006). «Моделирование гомологии с использованием генерации ансамбля параметрического выравнивания с консенсусом и выбором модели на основе энергии» . Исследования нуклеиновых кислот . 34 (17): e112. DOI : 10.1093 / NAR / gkl480 . PMC 1635247 . PMID 16971460 .  
  23. ^ Girdea, M; Ноэ, L; Кучеров, Г (январь 2010). «Обратный перевод для обнаружения отдаленных гомологий белков при наличии мутаций сдвига рамки считывания» . Алгоритмы молекулярной биологии . 5 (6): 6. DOI : 10,1186 / 1748-7188-5-6 . PMC 2821327 . PMID 20047662 .  
  24. ^ Ma, B .; Tromp, J .; Ли, М. (2002). «PatternHunter: более быстрый и точный поиск гомологии» . Биоинформатика . 18 (3): 440–445. DOI : 10.1093 / биоинформатики / 18.3.440 . PMID 11934743 . 
  25. ^ Ли, М .; Ma, B .; Кисман, Д .; Тромп, Дж. (2004). «Patternhunter II: высокочувствительный и быстрый поиск гомологии». Журнал биоинформатики и компьютерной биологии . 2 (3): 417–439. CiteSeerX 10.1.1.1.2393 . DOI : 10.1142 / S0219720004000661 . PMID 15359419 .  
  26. ^ Gusfield, Дан (1997). Алгоритмы на строках, деревьях и последовательностях . Пресса Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-58519-4.
  27. ^ Руччи, Энцо; Гарсия, Карлос; Ботелла, Гильермо; Найуф, Марсело; Де Джусти, Армандо; Прието-Матиас, Мануэль (2018). «SWIFOLD: реализация Смита-Уотермана на FPGA с OpenCL для длинных последовательностей ДНК» . BMC Systems Biology . 12 (Suppl 5): 96. DOI : 10,1186 / s12918-018-0614-6 . PMC 6245597 . PMID 30458766 .  
  28. ^ Руччи, Энцо; Гарсия, Карлос; Ботелла, Гильермо; Найуф, Марсело; Де Джусти, Армандо; Прието-Матиас, Мануэль. Ускорение выравнивания длинных последовательностей ДНК по Смиту-Уотерману с помощью OpenCL на FPGA . 5-я Международная конференция по биоинформатике и биомедицинской инженерии. п. 500-511. DOI : 10.1007 / 978-3-319-56154-7_45 .
  29. ^ Расмуссен К., Стоу Дж., Майерс Э.В.; Stoye; Майерс (2006). «Эффективные фильтры q-грамма для поиска всех совпадений эпсилон по заданной длине». Журнал вычислительной биологии . 13 (2): 296–308. CiteSeerX 10.1.1.465.2084 . DOI : 10,1089 / cmb.2006.13.296 . PMID 16597241 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  30. ^ Ной Л, Кучеров Г; Кучеров (2005). «ЯСС: повышение чувствительности поиска сходства ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 33 (Suppl_2): W540 – W543. DOI : 10.1093 / NAR / gki478 . PMC 1160238 . PMID 15980530 .  
  31. ^ Пратас, Диого; Сильва, Хорхе (2020). «Стойкие минимальные последовательности SARS-CoV-2» . Биоинформатика . DOI : 10.1093 / биоинформатики / btaa686 . PMC 7559010 . PMID 32730589 .  
  32. ^ Уилтон, Ричард; Будавари, Тамас; Лэнгмид, Бен; Уилан, Сара Дж .; Зальцберг, Стивен Л .; Салай, Александр С. (2015). «Arioc: согласование высокопроизводительного чтения с изучением пространства поиска с ускорением на GPU» . PeerJ . 3 : e808. DOI : 10,7717 / peerj.808 . PMC 4358639 . PMID 25780763 .  
  33. ^ Гомер, Нильс; Мерриман, Барри; Нельсон, Стэнли Ф. (2009). «BFAST: инструмент выравнивания для крупномасштабного ресеквенирования генома» . PLOS ONE . 4 (11): e7767. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.7767H . DOI : 10.1371 / journal.pone.0007767 . PMC 2770639 . PMID 19907642 .  
  34. ^ Abuín, JM; Pichel, JC; Pena, TF; Амиго, Дж. (2015). «BigBWA: приближение к выравниванию Барроуза – Уиллера для технологий больших данных» . Биоинформатика . 31 (24): 4003–5. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btv506 . PMID 26323715 . 
  35. Перейти ↑ Kent, WJ (2002). «BLAT --- Инструмент для выравнивания типа BLAST» . Геномные исследования . 12 (4): 656–664. DOI : 10.1101 / gr.229202 . ISSN 1088-9051 . PMC 187518 . PMID 11932250 .   
  36. ^ Лэнгмид, Бен; Трапнелл, Коул; Поп, Михай; Зальцберг, Стивен Л. (2009). «Сверхбыстрое и эффективное с точки зрения памяти выравнивание коротких последовательностей ДНК с геномом человека» . Геномная биология . 10 (3): R25. DOI : 10.1186 / GB-2009-10-3-r25 . ISSN 1465-6906 . PMC 2690996 . PMID 19261174 .   
  37. ^ Ли, H .; Дурбин, Р. (2009). «Быстрое и точное согласование короткого чтения с преобразованием Барроуза-Уиллера» . Биоинформатика . 25 (14): 1754–1760. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btp324 . ISSN 1367-4803 . PMC 2705234 . PMID 19451168 .   
  38. ^ a b Керпеджиев, Петр; Frellsen, Jes; Линдгрин, Стинус; Крог, Андерс (2014). «Адаптивное вероятностное отображение коротких чтений с использованием матриц оценки для конкретных позиций» . BMC Bioinformatics . 15 (1): 100. DOI : 10,1186 / 1471-2105-15-100 . ISSN 1471-2105 . PMC 4021105 . PMID 24717095 .   
  39. ^ Лю, Ю.; Schmidt, B .; Маскелл, Д.Л. (2012). «CUSHAW: совместимый с CUDA выравниватель короткого чтения для больших геномов на основе преобразования Барроуза-Уиллера» . Биоинформатика . 28 (14): 1830–1837. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bts276 . ISSN 1367-4803 . PMID 22576173 .  
  40. ^ Лю, Ю.; Шмидт, Б. (2012). «Выравнивание при долгом чтении, основанное на семенах максимального точного совпадения» . Биоинформатика . 28 (18): i318 – i324. DOI : 10.1093 / биоинформатики / bts414 . ISSN 1367-4803 . PMC 3436841 . PMID 22962447 .   
  41. ^ Ризк, Гийом; Лавенье, Доминик (2010). «GASSST: инструмент поиска короткой последовательности глобального выравнивания» . Биоинформатика . 26 (20): 2534–2540. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btq485 . PMC 2951093 . PMID 20739310 .  
  42. ↑ Марко-Сола, Сантьяго; Саммет, Майкл; Гиго, Родерик; Рибека, Паоло (2012). «Картограф GEM: быстрое, точное и универсальное выравнивание с помощью фильтрации». Методы природы . 9 (12): 1185–1188. DOI : 10.1038 / nmeth.2221 . ISSN 1548-7091 . PMID 23103880 . S2CID 2004416 .   
  43. ^ Клемент, Нидерланды; Snell, Q .; Клемент, MJ; Холленхорст, ПК; Purwar, J .; Graves, BJ; Кэрнс, Бразилия; Джонсон, WE (2009). «Алгоритм GNUMAP: объективное вероятностное картирование олигонуклеотидов из секвенирования следующего поколения» . Биоинформатика . 26 (1): 38–45. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btp614 . ISSN 1367-4803 . PMC 6276904 . PMID 19861355 .   
  44. ^ Сантана-Кинтеро, Луис; Дингердиссен, Хейли; Тьерри-Миег, Жан; Мазумдер, Раджа; Симонян, Ваан (2014). «HIVE-Hexagon: высокопроизводительное параллельное выравнивание последовательностей для анализа данных секвенирования нового поколения» . PLOS ONE . 9 (6): 1754–1760. Bibcode : 2014PLoSO ... 999033S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0099033 . PMC 4053384 . PMID 24918764 .  
  45. ^ Kielbasa, SM; Wan, R .; Sato, K .; Horton, P .; Фрит, MC (2011). «Адаптивное сравнение геномных последовательностей прирученных семян» . Геномные исследования . 21 (3): 487–493. DOI : 10.1101 / gr.113985.110 . PMC 3044862 . PMID 21209072 .  
  46. ^ Соперники, Эрик; Салмела, Лина; Киискинен, Петтери; Калси, Петри; Тархио, Йорма (2009). mpscan: быстрая локализация множественных чтений в геномах . Алгоритмы в биоинформатике . Конспект лекций по информатике. 5724 . С. 246–260. Bibcode : 2009LNCS.5724..246R . CiteSeerX 10.1.1.156.928 . DOI : 10.1007 / 978-3-642-04241-6_21 . ISBN  978-3-642-04240-9.
  47. ^ Sedlazeck, Fritz J .; Решенедер, Филипп; фон Хезелер, Арндт (2013). «NextGenMap: быстрое и точное отображение считывания в высокополиморфных геномах» . Биоинформатика . 29 (21): 2790–2791. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btt468 . PMID 23975764 . 
  48. ^ Чен, Янхо; Суаяйя, Таде; Чен, Тинг (2009). «PerM: эффективное сопоставление считываний коротких секвенирований с периодическими полностью чувствительными начальными числами» . Биоинформатика . 25 (19): 2514–2521. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btp486 . PMC 2752623 . PMID 19675096 .  
  49. ^ Searls, Дэвид Б .; Хоффманн, Стив; Отто, Кристиан; Курц, Стефан; Шарма, Синтия М .; Хаитович, Филипп; Фогель, Йорг; Стадлер, Питер Ф .; Хаккермюллер, Йорг (2009). «Быстрое отображение коротких последовательностей с несоответствиями, вставками и удалениями с использованием структур индекса» . PLOS Вычислительная биология . 5 (9): e1000502. Bibcode : 2009PLSCB ... 5E0502H . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1000502 . ISSN 1553-7358 . PMC 2730575 . PMID 19750212 .   
  50. ^ Рамбл, Стивен М .; Лакрут, Фил; Далка, Адриан В .; Фиуме, Марк; Сидоу, Аренд; Брудно, Майкл (2009). «SHRiMP: точное отображение коротких чтений в цветовом пространстве» . PLOS Вычислительная биология . 5 (5): e1000386. Bibcode : 2009PLSCB ... 5E0386R . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1000386 . PMC 2678294 . PMID 19461883 .  
  51. ^ Дэвид, Матей; Дзамба, Миско; Листер, Дэн; Илие, Люциан; Брудно, Майкл (2011). «SHRiMP2: деликатное, но практичное отображение краткого чтения» . Биоинформатика . 27 (7): 1011–1012. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btr046 . PMID 21278192 . 
  52. ^ Малхис, Навар; Баттерфилд, Ярон С.Н.; Эстер, Мартин; Джонс, Стивен Дж. М. (2009). «Ползунок - максимальное использование вероятностной информации для выравнивания считывания коротких последовательностей и обнаружения SNP» . Биоинформатика . 25 (1): 6–13. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btn565 . PMC 2638935 . PMID 18974170 .  
  53. ^ Малхис, Навар; Джонс, Стивен Дж. М. (2010). «Высококачественные вызовы по протоколу SNP с использованием данных Illumina при неглубоком покрытии» . Биоинформатика . 26 (8): 1029–1035. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btq092 . PMID 20190250 . 
  54. ^ Li, R .; Li, Y .; Kristiansen, K .; Ван, Дж. (2008). «SOAP: короткая программа выравнивания олигонуклеотидов» . Биоинформатика . 24 (5): 713–714. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btn025 . ISSN 1367-4803 . PMID 18227114 .  
  55. ^ Li, R .; Yu, C .; Li, Y .; Lam, T.-W .; Ю, С.-М .; Kristiansen, K .; Ван, Дж. (2009). «SOAP2: улучшенный сверхбыстрый инструмент для согласования краткого чтения» . Биоинформатика . 25 (15): 1966–1967. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btp336 . ISSN 1367-4803 . PMID 19497933 .  
  56. ^ Абуин, Хосе М .; Pichel, Juan C .; Pena, Tomás F .; Амиго, Хорхе (2016-05-16). «SparkBWA: ускорение согласования данных высокопроизводительного секвенирования ДНК» . PLOS ONE . 11 (5): e0155461. Bibcode : 2016PLoSO..1155461A . DOI : 10.1371 / journal.pone.0155461 . ISSN 1932-6203 . PMC 4868289 . PMID 27182962 .   
  57. ^ Lunter, G .; Гудсон, М. (2010). «Stampy: статистический алгоритм для чувствительного и быстрого картирования чтения последовательности Illumina» . Геномные исследования . 21 (6): 936–939. DOI : 10.1101 / gr.111120.110 . ISSN 1088-9051 . PMC 3106326 . PMID 20980556 .   
  58. ^ Noe, L .; Girdea, M .; Кучеров, Г. (2010). «Разработка эффективных разнесенных начальных чисел для чтения карт SOLiD» . Успехи биоинформатики . 2010 : 708501. дои : 10,1155 / 2010/708501 . PMC 2945724 . PMID 20936175 .  
  59. ^ Лин, H .; Zhang, Z .; Чжан, MQ; Ma, B .; Ли, М. (2008). «МАСШТАБ! На карте нанесены миллионы олиго» . Биоинформатика . 24 (21): 2431–2437. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btn416 . PMC 2732274 . PMID 18684737 .