Automated Design of Oligopools and Rapid Analysis of Massively Parallel Barcoded Measurements

巨量平行 计算机科学 大规模并行测序 计算生物学 生物 并行计算 遗传学 基因 基因组
作者
Ayaan Hossain,Daniel P. Cetnar,Travis L. LaFleur,Josie McLellan,Howard M. Salis
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acssynbio.4c00661
摘要

Oligopool synthesis and next-generation sequencing enable the construction and characterization of large libraries of designed genetic parts and systems. As library sizes grow, it becomes computationally challenging to optimally design large numbers of primer binding sites, barcode sequences, and overlap regions to obtain efficient assemblies and precise measurements. We present the Oligopool Calculator, an end-to-end suite of algorithms and data structures that rapidly designs many thousands of oligonucleotides within an oligopool and rapidly analyzes many billions of barcoded sequencing reads. We introduce several novel concepts that greatly increase the design and analysis throughput, including orthogonally symmetric barcode design, adaptive decision trees for primer design, a Scry barcode classifier, and efficient read packing. We demonstrate the Oligopool Calculator's capabilities across computational benchmarks and real-data projects, including the design of over four million highly unique and compact barcodes in 1.2 h, the design of universal primer binding sites for one million 200-mer oligos in 15 min, and the analysis of about 500 million deep sequencing reads per hour, all on an 8-core desktop computer. Overall, the Oligopool Calculator accelerates the creative use of massively parallel experiments by eliminating the computational complexity of their design and analysis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
生物摸鱼大师完成签到,获得积分10
3秒前
tianxiubbb完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
我不会乱起名字的完成签到,获得积分10
6秒前
Bruce完成签到 ,获得积分10
6秒前
飒妹妹完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
研友_VZG7GZ的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
11秒前
罹阡陌完成签到 ,获得积分10
12秒前
yaro完成签到,获得积分10
16秒前
冯小晴完成签到 ,获得积分10
17秒前
lilian完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
安详的忆安完成签到 ,获得积分10
20秒前
繁星尽处是曙光完成签到 ,获得积分10
21秒前
leo完成签到,获得积分10
23秒前
无限之双发布了新的文献求助10
23秒前
ppat5012完成签到,获得积分20
26秒前
lzb完成签到 ,获得积分10
33秒前
shadow完成签到,获得积分10
34秒前
安然完成签到 ,获得积分10
36秒前
华仔的应助被Communist采纳,获得10
38秒前
蔡毛线完成签到 ,获得积分10
41秒前
江以轩完成签到 ,获得积分10
41秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
lll完成签到 ,获得积分10
49秒前
53秒前
Communist发布了新的文献求助10
54秒前
cyz发布了新的文献求助30
57秒前
科研民工打工中完成签到,获得积分10
57秒前
yu发布了新的文献求助10
58秒前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
58秒前
叶问夏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
橘络完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小幺完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1010452009完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8123116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9527082
关于积分的说明 21564067
捐赠科研通 7702636
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3415844
关于科研通互助平台的介绍 2541674
邀请新用户注册赠送积分活动 2456388