Menselijke DNA samenvoegen met behulp van dynamische programmering algoritmen (1 / 4 stap)

Stap 1: Project drescription

Het project behandelt het onderwerp van de bio-informatica en computer science door de implementatie van een menselijk genoom reassembly algoritme op een Nexys bord voor de ontwikkeling van de 4DDR voor te stellen met behulp van dynamische programmering algoritmen.

Het is goed bekend, de praktische relevantie van DNA-computing technologieën ontwikkeling (sequencing, aantekening,

herbouw, moleculaire gegevensopslag, gene banken uitvoering, enz.) is met een groot belang in de 21e eeuw. Als gevolg van de omvang van gegevenssets betrokken (als het menselijk genoom van 3,2 miljard basenpaar), DNA sequencing toepassingen zijn zeer computationele intensieve, en ze hebben ook de neiging te verlangen van de verwerking en de opslag van zeer grote gegevenssets.

Deze informatie is in de vorm van een reeks moeten worden berekend, of in de vorm van een reeks worden geëxploiteerd, neigt te leiden tot zeer lange uitvoeringstermijnen voor softwareprogramma's. Om deze reden, Next Generation Sequencing machines gebaseerd op FPGA technologieën massaal parallelize DNA-segmenten en output van miljoenen korte lezen

gegevens die moeten worden geanalyseerd.

Dit hele proces impliceert dat een groot deel van de DNA-gegevens samenvoegen met zich meebrengt. Bekend als korte Lees genoom kartering, probeert de toepassing te bepalen van een monster DNS-reeks door het lokaliseren van de oorsprong van miljoenen korte lengte in een reeks bekende referentie leest.

Uit bovenstaande opmerkingen te beginnen, het project stelt de volgende stappen van de belangrijkste onderzoeksthema: mapping van de korte Lees sequenties (of leest) aan het genoom van de referentie om te reconstrueren van een DNA-monster, het genereren van alle zaden voor een bepaalde lezen (een zaad is een deelrij van een lezen die in de verwijzing wordt weergegeven), ontwerp en implementatie van een

Indextabel voor het genereren van alle de CAL's (kandidaat-uitlijning locaties) voor een bepaalde zaad, ontwerp en implementatie een CAL's filter te verwijderen wordt herhaald, een Smith-Waterman uitlijning wilt uitvoeren op een aantal CAL's voor elke lezen, met behulp van een Nexys 4DDR ontwikkel bord en Xilinx Vivado

MicroBlaze technologie voor implementatie en experimenten,

Systeemkaart gebruikt in het project - het kan bestaan uit een van de volgende handelingen uit:

Nexys4 DDR