Download do Spades Genome Assembler: um guia para iniciantes
A montagem do genoma é o processo de reconstrução da sequência completa de DNA de um organismo a partir de pequenos fragmentos de dados de sequenciamento. É um problema computacional desafiador que requer algoritmos sofisticados e ferramentas de software. A montagem do genoma é essencial para estudar a estrutura, função, evolução e diversidade dos genomas, bem como para aplicações em biotecnologia, medicina e agricultura.
spades genome assembler download
O montador de genoma Spades é uma das ferramentas mais populares e amplamente utilizadas para a montagem do genoma. É um montador de novo que pode lidar com vários tipos de dados de sequenciamento, como Illumina, IonTorrent, PacBio, Oxford Nanopore e Sanger. Spades também pode realizar montagem híbrida usando várias fontes de dados, bem como montagem especializada para metagenomas, plasmídeos, transcritos, clusters de genes biossintéticos e vírus. Foi demonstrado que Spades produz montagens de alta qualidade com alta contiguidade e completude.
Como baixar o montador de genoma spades
O montador de genoma Spades está disponível gratuitamente sob a licença GPLv2 e pode ser baixado em . Existem diferentes maneiras de baixar espadas, dependendo do seu sistema operacional e preferências.
Baixando binários de espadas para Linux ou Mac
A maneira mais fácil de baixar espadas é usar os binários pré-compilados para Linux ou Mac. Você pode encontrar a versão mais recente de espadas (3.15.5) nos seguintes links:
para Linux (somente 64 bits)
para Mac
Para instalar spades dos binários, você precisa baixar o arquivo correspondente, extraí-lo e adicionar o diretório bin à sua variável de ambiente PATH. Por exemplo, no Linux você pode fazer:
wget
tar -xzf SPAdes-3.15.5-Linux.tar.gz
export PATH=$PATH:$PWD/SPAdes-3.15.5-Linux/bin
Baixando e compilando o código-fonte do spades
Se você preferir compilar espadas a partir do código-fonte, precisará fazer o download do arquivo do código-fonte em e siga as instruções no arquivo README.md. Você precisará de um compilador C++ (gcc >= 5.3.1 ou clang >= 3.8), bibliotecas cmake (>= 2.8), zlib, bzip2 e Python (>= 2.7) instaladas em seu sistema.
Para compilar spades a partir do código-fonte, você precisa baixar o arquivo, extraí-lo, criar um diretório de compilação, executar cmake e executar make. Por exemplo, no Linux você pode fazer:
wget
tar -xzf SPAdes-3.15.5.tar.gz
cd SPAdes-3.15.5
compilação mkdir
construção de cd
fazer
fazer instalar
Verificando a instalação
Para verificar se o spades está instalado corretamente, você pode executar o seguinte comando:
spades.py --teste
Isso executará um assembly de teste em um pequeno conjunto de dados e verificará os resultados. Se tudo estiver OK, você deve ver uma mensagem como esta:
======= Pipeline do SPAdes finalizado.
O log do SPAdes pode ser encontrado aqui: /home/user/SPADEs-3.15.5/build/spades_test/corricted/configs/config.info
Obrigado por usar SPAdes!
Como usar o montador de genoma de espadas
O montador de genoma Spades é uma ferramenta de linha de comando que usa dados de sequenciamento como entrada e produz arquivos de montagem como saída. Para usar spades, você precisa conhecer o tipo e o formato de seus dados de entrada, as opções e parâmetros que controlam o processo de montagem e os arquivos e formatos de saída gerados por spades.
Tipos e formatos de dados de entrada
Spades pode lidar com vários tipos de dados de sequenciamento, como:
Leituras Illumina paired-end (PE) ou mate-pair (MP)
Leituras IonTorrent PE ou MP
Leituras em tempo real de molécula única PacBio (SMRT)
Oxford Nanopore leituras longas
Sanger lê
Dados híbridos de várias fontes
Os dados de entrada devem estar no formato FASTA ou FASTQ, compactados ou descompactados.Spades pode detectar automaticamente o formato dos arquivos de entrada, mas você precisa especificar o tipo de dados usando os seguintes prefixos:
Tipo de dadosPrefixo
Illumina PE lê-1 e -2
Illumina MP lê-m1 e -m2
Leituras do IonTorrent PE-i1 e -i2
Leituras de IonTorrent MP-mi1 e -mi2
Leituras PacBio SMRT--pacbio
Oxford Nanopore leituras longas--nanoporo
Sanger lê--sanger
Dados híbridos de várias fontesUse vários prefixos adequadamente
Opções e parâmetros da linha de comando
Spades tem muitas opções de linha de comando e parâmetros que podem ser usados para customizar o processo de montagem. Alguns dos mais importantes são:
-o: o diretório de saída onde spades armazenará os arquivos de montagem
-k: os tamanhos k-mer a serem usados para montagem (lista separada por vírgulas de números ímpares entre 21 e 127)
--cuidado: o modo para reduzir o número de incompatibilidades e indels curtos na montagem
--only-assembler: o modo para ignorar a correção de erros e ler as etapas de filtragem
--cov-cutoff: o valor de corte de cobertura para descartar k-mers de baixa cobertura e alta cobertura
--meta: o modo para executar a montagem metagenômica
--plasmid: o modo para executar a montagem do plasmídeo
--rna: o modo para realizar a montagem do transcriptoma
--gene-finding: a opção de ativar a previsão de genes nos contigs montados
--help: a opção de exibir a mensagem de ajuda com todas as opções e parâmetros disponíveis
Por exemplo, para executar espadas em leituras Illumina PE com tamanhos k-mer de 21, 33 e 55, no modo cuidadoso, com um corte de cobertura de 10 e localização de genes habilitada, você pode usar o seguinte comando:
spades.py -1 reads_1.fq -2 reads_2.fq -k 21,33,55 --cuidado --cov-cutoff 10 --gene-finding -o output_dir
Arquivos e formatos de saída
Spades produz vários arquivos e formatos de saída no diretório de saída especificado pela opção -o. Alguns dos mais importantes são:
spades.log: o arquivo de log que contém informações sobre a execução do spades, como parâmetros, etapas, tempos e erros
corrigido/: o diretório que contém as leituras corrigidas de erros (se a correção de erros estiver habilitada)
assembly_graph.fastg: o arquivo que contém o gráfico de montagem no formato FASTG
scaffolds.fasta: o arquivo que contém os scaffolds finais no formato FASTA
contigs.fasta: o arquivo que contém os contigs finais no formato FASTA
genes/: o diretório que contém os genes previstos nos contigs (se a localização de genes estiver habilitada)
Você pode usar esses arquivos para análises e avaliações adicionais de sua montagem.
Como avaliar a qualidade da montagem
Avaliar a qualidade da montagem é uma etapa importante para avaliar o desempenho das pás em seus dados. Existem diferentes ferramentas e métricas que podem ser utilizadas para avaliar a qualidade da montagem, como:
Quast: uma ferramenta que calcula várias estatísticas de montagem, como número de contigs, N50, conteúdo de GC e misassemblies. Você pode baixar quast de e execute-o em seu arquivo de montagem usando o seguinte comando:
quast.py scaffolds.fasta -o quast_output
Visualizador de genoma comparativo: uma ferramenta que visualiza o alinhamento da montagem para um genoma de referência ou outra montagem. Você pode usar ferramentas como Mauve, IGV ou Bandage para comparar e explorar sua montagem graficamente. Por exemplo, você pode baixar o Mauve de e execute-o em seu arquivo de montagem e um arquivo de genoma de referência usando o seguinte comando:
malva scaffolds.fasta reference.fasta
GenomeQC: uma ferramenta que compara as montagens e anotações de diferentes genomas e relata os índices de qualidade e classificações. Você pode baixar o genomaQC em e execute-o em seu arquivo de montagem e um conjunto de genomas de referência usando o seguinte comando:
genomaqc.py scaffolds.fasta -r reference_genomes_dir -o genomaqc_output
Conclusão
Neste artigo, aprendemos como baixar, instalar, usar e avaliar o montador de genoma spades.Spades é uma ferramenta poderosa e versátil que pode lidar com vários tipos de dados de sequenciamento e executar diferentes tipos de tarefas de montagem. Spades tem muitas vantagens, como alta precisão, velocidade, escalabilidade e flexibilidade. No entanto, spades também tem algumas limitações, como altos requisitos de memória, sensibilidade a erros de sequenciamento e falta de suporte para genomas circulares. O Spades está sendo constantemente atualizado e aprimorado por seus desenvolvedores e usuários, portanto, você pode esperar novos recursos e aprimoramentos no futuro.
perguntas frequentes
Qual é a diferença entre contigs e scaffolds?
Contigs são sequências contíguas de DNA que são montadas a partir de leituras sobrepostas. Scaffolds são coleções ordenadas e orientadas de contigs que são conectadas por lacunas. As lacunas representam sequências ou regiões desconhecidas que não são cobertas por leituras.
Como posso melhorar a qualidade da minha montagem?
Existem vários fatores que podem afetar a qualidade de sua montagem, como a qualidade, quantidade, diversidade e cobertura de seus dados de sequenciamento, a escolha de tamanhos de k-mer, os parâmetros e opções de spades e as etapas de pós-processamento. Você pode tentar otimizar esses fatores usando ferramentas de controle de qualidade, aumentando a profundidade e a amplitude de seus dados, experimentando diferentes tamanhos de k-mer e modos de espadas e aplicando ferramentas de filtragem e polimento.
Como posso citar espadas na minha publicação?
Se você usar espadas em sua pesquisa, cite os seguintes artigos:
Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., Lesin V.M., Nikolenko S.I., Pham S., Prjibelski A.D., Pyshkin A.V., Sirotkin A.V., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M.A., Pevzner P.A. (2012) SPAdes: Um Novo Algoritmo de Montagem de Genoma e Suas Aplicações ao Sequenciamento de Célula Única. Journal of Computational Biology 19(5): 455-477.
Nurk S., Meleshko D., Korobeynikov A., Pevzner P.A. (2017) metaSPAdes: um novo montador metagenômico versátil. Genome Research 27(5): 824-834.
Antipov D., Korobeynikov A., McLean J.S., Pevzner P.A. (2016) hybridSPAdes: um algoritmo para montagem híbrida de leituras curtas e longas. Bioinformática 32(7): 1009-1015.
Onde posso encontrar mais informações e suporte para espadas?
Você pode encontrar mais informações e suporte para espadas nos seguintes sites:
: o site oficial do spades com documentação, tutoriais, downloads e atualizações
: o repositório GitHub de espadas com código-fonte, problemas e solicitações pull
: o grupo do Google de usuários de espadas com discussões, perguntas e respostas
Quais são algumas ferramentas alternativas para a montagem do genoma?
Existem muitas outras ferramentas para a montagem do genoma, cada uma com seus pontos fortes e fracos. Alguns dos mais populares são:
ABySS: um montador de novo para leituras curtas que usa uma abordagem de gráfico k-mer paralelizado
Canu: um fork do Celera Assembler que pode montar leituras longas de PacBio ou Oxford Nanopore
MEGAHIT: um montador rápido e eficiente em termos de memória para dados metagenômicos que usa gráficos sucintos de Bruijn
SOAPdenovo2: uma versão melhorada do SOAPdenovo que pode montar genomas grandes e complexos a partir de leituras curtas
Trinity: um montador de novo para dados de transcriptoma que usa gráficos de Bruijn e cobertura k-mer
Você pode comparar e escolher a melhor ferramenta para seus dados e necessidades usando estudos de benchmarking, revisões e tutoriais. 0517a86e26
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