Выравнивание генома на основе графа и генотипирование с помощью HISAT2 и HISAT-genotype

Референсный геном человека представляет лишь небольшое число людей, что ограничивает его пригодность для генотипирования. Мы представляем метод HISAT2 (иерархическая индексация для сплайсингового выравнивания транскриптов 2), который позволяет выравнивать последовательности ДНК и РНК с использованием графового индекса Феррагина—Манцини. С помощью HISAT2 мы представили и исследовали расширенную модель референсного генома человека, включив в структуру данных для поиска и выравнивания более 14,5 млн геномных вариантов в сочетании с гаплотипами. Тестирование HISAT2 на смоделированных и реальных наборах данных показало, что такое представление популяции геномов в сочетании с быстрым и экономичным по памяти алгоритмом поиска обеспечивает более детальный и точный анализ вариантов по сравнению с другими методами. Мы применили HISAT2 для типирования HLA и ДНК-дактилоскопии; оба приложения входят в состав программного обеспечения HISAT-genotype, предназначенного для анализа генов или участков генома с разрешением по гаплотипам. HISAT-genotype превосходит другие вычислительные методы и соответствует результатам лабораторных тестов или превосходит их.