バイオパール

バイオパール
初回リリース	2002年6月11日; 22年前
安定版リリース	1.7.7 / 2019年12月7日; 5年前
リポジトリ	github.com/bioperl/bioperl-live ;
書かれた	パール
タイプ	バイオインフォマティクス
ライセンス	芸術的ライセンスとGPL
Webサイト	バイオペルル

BioPerl ^[1]^[2]は、バイオインフォマティクスアプリケーション用のPerlスクリプトの開発を容易にするPerlモジュールのコレクションです。ヒトゲノムプロジェクトで重要な役割を果たしてきました。^[3]

背景

BioPerl はOpen Bioinformatics Foundationが支援するアクティブなオープンソースソフトウェアプロジェクトです。BioPerl の最初の Perl コードセットは、 Fred Sangerが最初のゲノムシーケンシングを行ったMRC Centre CambridgeのTim Hubbardと Jong Bhak ^[^要出典^]によって作成されました。MRC Centre は、大量の DNA シーケンスと 3D タンパク質構造を保有していたため、現代のバイオインフォマティクスの中心地および発祥の地の 1 つでした。Hubbard は、バイオインフォマティクスに役立つ Perl サブルーチンを多数含む Perl ライブラリを使用していました。Hubbard の最初の博士課程の学生である Bhak はを作成しました。Bhak は 2 つの Perl サブルーチンライブラリをに統合しました。BioPerl という名前は、 Centre for Protein Engineering (CPE)のBhak とSteven Brennerが共同で考案しました。1995 年、Brenner はケンブリッジで開催されたIntelligent Systems for Molecular Biologyカンファレンスで BioPerl セッションを開催しました。 BioPerl は、ドイツでトレーニングコースを主催した Georg Fuellen を含む数人のユーザーを獲得しました。 Fuellen の同僚と学生は BioPerl を大幅に拡張しました。これは、酵母ゲノムデータベース用の Perl コードを積極的に開発していた Steve Chervitz を含む他の人々によってさらに拡張されました。ケンブリッジ大学の学生Ewan Birney が開発チームに参加したときに、大きな拡張が実現しました。^[^{引用が必要}^]th_lib.pljong_lib.plBio.pl

最初の安定版リリースは 2002 年 6 月 11 日でした。最新の安定版 (API の観点から) リリースは 2017 年 9 月 7 日の 1.7.2 です。開発者向けリリースも定期的に作成されています。バージョンシリーズ 1.7.x は、BioPerl の最も安定したバージョン (バグの観点から) であると考えられており、日常的な使用に推奨されます。

BioPerl を活用するには、ユーザーは Perl 参照、モジュール、オブジェクト、メソッドの使用方法など、Perl プログラミング言語の基本的な知識を持っている必要があります。

機能と例

BioPerl は、バイオインフォマティクスプログラミングの一般的なタスクの多くに対応するソフトウェアモジュールを提供します。これには次のものが含まれます。

ローカルおよびリモートデータベースからのヌクレオチドおよびペプチド配列データへのアクセス

GenBank にアクセスして配列を取得する例:

Bio::DB::GenBankを使用します。 

$db_obj = Bio::DB::GenBank ->新規;  

$seq_obj = $db_obj -> get_Seq_by_acc ( # アクセス番号を挿入 );

データベース/ファイルレコードのフォーマット変換

フォーマット変換のサンプルコード

Bio::SeqIOを使用します。 

my $usage = "all2y.pl informat outfile outfileformat" ; my $informat = shift or die $usage ; my $outfile = shift or die $usage ; my $outformat = shift or die $usage ;   
      
      
      

my $seqin = Bio::SeqIO -> new ( - fh => * STDIN , - format => $informat , ); my $seqout = Bio::SeqIO -> new ( - file => ">$outfile" , - format => $outformat , );            
            

while ( my $inseq = $seqin -> next_seq ) { $seqout -> write_seq ( $inseq ); }

個々のシーケンスを操作する

特定のシーケンスの統計情報を収集する例

Bio::Tools::SeqStatsを使用します。$seq_stats = Bio::Tools::SeqStats -> new ( $seqobj ); 
  

$weight = $seq_stats -> get_mol_wt (); $monomer_ref = $seq_stats -> count_monomers ();  
  

# 核酸配列の場合
$codon_ref = $seq_stats -> count_codons ();

類似配列の検索
配列アラインメントの作成と操作
ゲノムDNA上の遺伝子やその他の構造の探索
機械可読な配列注釈の開発

使用法

BioPerlはエンドユーザーによって直接使用されるだけでなく、^[4]以下のようなさまざまなバイオインフォマティクスツールの基盤も提供しています。

シンブラウズ^[5]
ジーンコンバー^[6]
TFBS ^[7]
ミモックス^[8]
バイオパーサー^[9]
縮退プライマー設計^[10]
公開データベースのクエリ^[11]
現在の比較表^[12]

外部開発者による新しいツールやアルゴリズムは、多くの場合、BioPerl 自体に直接統合されます。

系統樹とネストされた分類群の扱い^[13]
FPCウェブツール^[14]

利点

BioPerl は、使いやすさを向上させた最初の生物学モジュールリポジトリの 1 つです。モジュールのインストールが非常に簡単で、柔軟なグローバルリポジトリを備えています。BioPerl は、さまざまなプロセスに適したテストモジュールを使用します。

デメリット

BioPerl には、単純なスクリプトから非常に複雑なオブジェクトプログラミングまで、さまざまな使い方があります。このため、言語が明確でなく、理解しにくい場合があります。BioPerl には多数のモジュールがありますが、その一部は必ずしも意図したとおりに動作するとは限りません。^{[引用が必要]}

他のプログラミング言語の関連ライブラリ

Open Bioinformatics Foundationの一部として、他のプログラミング言語で実装された関連するバイオインフォマティクスライブラリがいくつか存在します。

参考文献

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[1] Stajich, JE; Block, D.; Boulez, K.; Brenner, S .; Chervitz, S.; Dagdigian, C.; Fuellen, G.; Gilbert, J.; Korf, I.; Lapp, H.; Lehväslaiho, H.; Matsalla, C.; Mungall, CJ; Osborne, BI; Pocock, MR; Schattner, P.; Senger, M.; Stein, LD ; Stupka, E.; Wilkinson, MD; Birney, E. (2002). 「BioPerl ツールキット: 生命科学のための Perl モジュール」. Genome Research . 12 (10): 1611– 1618. doi :10.1101/gr.361602. PMC 187536. PMID 12368254 .

[2] 「BioPerl 出版物 - BioPerl」。2007 年 2 月 2 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007 年 1 月 21 日閲覧。BioPerl リファレンスの完全かつ最新のリスト

[3] リンカーン・スタイン(1996)。「Perl はいかにしてヒトゲノムプロジェクトを救ったか」。Perlジャーナル。1 (2)。2007 年 2 月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009 年 2 月 25 日閲覧。

[4] Khaja R、MacDonald J、Zhang J、Scherer S (2006)。「真核生物ゲノムにおける最近の分節および遺伝子重複を識別およびマッピングする方法」。遺伝子マッピング、発見、および発現。Methods Mol Biol。Vol. 338。Totowa、 NJ：Humana Press。pp. 9– 20。doi ：10.1385 / 1-59745-097-9：9。ISBN 978-1-59745-097-3. PMID 16888347。

[5] Pan, X.; Stein, L. ; Brendel, V. (2005). 「SynBrowse: 比較配列解析のためのシンテニーブラウザ」.バイオインフォマティクス. 21 (17): 3461– 3468. doi : 10.1093/bioinformatics/bti555 . PMID 15994196.

[6] Shah, SP; McVicker, GP; MacKworth, AK; Rogic, S.; Ouellette, BFF (2003). 「GeneComber: 遺伝子予測プログラムの出力を組み合わせて結果を改善する」.バイオインフォマティクス. 19 (10): 1296– 1297. doi : 10.1093/bioinformatics/btg139 . PMID 12835277.

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[8] Huang, J.; Gutteridge, A.; Honda, W.; Kanehisa, M. (2006). 「MIMOX: ファージディスプレイに基づくエピトープマッピングのウェブツール」BMC Bioinformatics . 7 : 451. doi : 10.1186/1471-2105-7-451 . PMC 1618411 . PMID 17038191.

[9] カターニョ、M.マスカレンハス、D.デグレーブ、W.デ・ミランダ、AB ?L. (2006)。「バイオパーサー」。応用生命情報学。5 (1): 49–53。土井: 10.2165/00822942-200605010-00007。PMID 16539538。

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[11] Croce, O.; Lamarre, ML; Christen, R. (2006). 「フィーチャーラインに含まれる複雑なキーワードを使用してパブリックデータベースでシーケンスを照会する」BMC Bioinformatics . 7 : 45. doi : 10.1186/1471-2105-7-45 . PMC 1403806 . PMID 16441875.

[12] Landsteiner, BR; Olson, MR; Rutherford, R. (2005). 「Current Comparative Table (CCT) は、動的な生物学的データベースのカスタマイズされた検索を自動化します」。Nucleic Acids Research . 33 (Web Server 版): W770 – W773 . doi :10.1093/nar/gki432. PMC 1160193 . PMID 15980582.

[13] Llabrés, M.; Rocha, J.; Rosselló, F.; Valiente, G. (2006). 「ネストされた分類群を持つ2つの系統樹の祖先互換性について」. Journal of Mathematical Biology . 53 (3): 340– 364. arXiv : cs/0505086 . doi :10.1007/s00285-006-0011-4. PMID 16823581. S2CID 1704494.

[14] Pampanwar, V.; Engler, F.; Hatfield, J.; Blundy, S.; Gupta, G.; Soderlund, C. (2005). 「イネ、トウモロコシ、および流通のための FPC Web ツール」. Plant Physiology . 138 (1): 116– 126. doi :10.1104/pp.104.056291. PMC 1104167. PMID 15888684 .