序列比对算法BWA的优化
Optimization of sequence alignment algorithm bwa
1. 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400714
2. 重庆邮电大学, 计算机科学与技术学院, 重庆 400065
3. 中国科学院大学重庆学院, 重庆 400714
摘要
序列比对是基因组数据分析的关键一环，提高其比对效率对推动测序技术在医学、古生物学等领域的应用具有重要意义。针对BWA算法两大步骤之一的SAMSE存在冗余读取索引导致效率欠佳的问题，提出了新的算法BWA*，通过运用流程优化消除了SAMSE中参考序列及其索引的冗余读取，在此基础上叠加运用关键参数值调整和多线程优化等技术，进一步提高了计算效率。公开数据库中的真实序列测试表明，BWA*的SAMSE步骤的性能是BWA中SAMSE性能的7.11-8.61倍，平均为7.84倍，BWA*的整体性能是BWA的1.25-1.70倍，平均1.47倍。针对实际应用中的古代DNA序列比对，实验表明和另一常用工具BWA-MEM相比，优化后的BWA*在继承原有BWA高精度特性的同时，实现了对BWA-MEM速度的超越。
基金项目
国家重点研发计划(2020YFA0712300)
重庆英才计划青年拔尖项目(2021000263)
重庆市院士牵头科技创新引导专项(cstc2021yszx-jcyjX0004,2022YSZX-JCX0011CSTB,CSTB2023YSZX-JCX0008)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.05.0157
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第12期
发布历史
[2024-09-11] 优先出版
引用本文
胡爽, 陈长波. 序列比对算法BWA的优化 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.05.0157. (Hu Shuang, Chen Changbo. Optimization of sequence alignment algorithm bwa [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (12). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.05.0157. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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