Быстрое и точное выравнивание коротких прочтений с использованием преобразования Барроуза—Уилера

Введение: Огромное количество коротких прочтений, получаемых с помощью новых технологий секвенирования ДНК, требует разработки быстрых и точных программ для выравнивания прочтений. Разработано первое поколение методов на основе хеш-таблиц, включая MAQ — точный, функционально насыщенный и достаточно быстрый инструмент для выравнивания коротких прочтений одного образца. Однако MAQ не поддерживает выравнивание с разрывами для одноконцевых прочтений, что ограничивает его применение при работе с более длинными прочтениями, в которых часто встречаются вставки и делеции. Кроме того, скорость MAQ вызывает сомнения при масштабировании анализа до повторного секвенирования сотен образцов.

Результаты: Мы разработали новый пакет для выравнивания прочтений — Burrows-Wheeler Alignment tool (BWA), основанный на обратном поиске с использованием преобразования Барроуза—Уилера (BWT). Он позволяет эффективно выравнивать короткие прочтения относительно длинной референсной последовательности, например генома человека, с учётом несовпадений и разрывов. BWA поддерживает как прочтения в пространстве оснований, например полученные на приборах Illumina, так и прочтения в цветовом пространстве, полученные на приборах AB SOLiD. Оценка на смоделированных и реальных данных показала, что BWA примерно в 10–20 раз быстрее MAQ при сопоставимой точности. Кроме того, BWA сохраняет результаты выравнивания в новом стандартном формате SAM (Sequence Alignment/Map). Выявление вариантов и другие последующие виды анализа после выравнивания можно выполнять с помощью пакета SAMtools с открытым исходным кодом.

Доступность: http://maq.sourceforge.net.