アセンブリープログラム cap3: インストールと実行

UB3/informatics/bioinformatics/cap3

このページの最終更新日: 2022/07/26

  1. CAP3 のインストール
  2. CAP3 の使い方
  3. CAP3 エラーログ

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cap3 のインストール

cap3 は、重複部分のある配列をつなぎ合わせる assembly program の一種である。複数の DNA 配列を投げると、一定の規則に応じて繋がれた配列 contig を返してくる。

一般的事項および他の assembly program については、Assembly program の概要 のページを参照のこと。一応、ここにも assembly の概念図を載せておく (4)。

cap3のオプション一覧

Mac へのインストール

cap3 は ここ からウェブベースで走らせることも可能である。しかしときどきサーバーが落ちていることがあり、またローカルで走らせた方が早いので、以下のようにしてインストールする。

2 通りの 方法を紹介しておく。

簡単なのは、homebrew を使って brew install cap3 とすること。環境によっては、brew install brewsci/bio/cap3 とする必要があるようだ。

もう一つは、ファイルをダウンロードして実行する方法。

  1. このページ から圧縮ファイルをダウンロードする。
  2. たとえば cap3.macosx.intel32 をダウンロード、解凍すると、同名のフォルダができる。
  3. この中に cap3 が入っているので、これを ターミナル で実行すれば良い。

ただし、ターミナルで単に cap3 とすると、基本的なプログラムが収められているフォルダ usr/bin/ で cap3 を探してしまい、プログラムが見つからないというエラーが出る。したがってパス指定が必要である。簡単な方法は、cap3 がインストールされているフォルダまで移動し ./cap3 としてプログラムを実行すること。./ がカレントフォルダを表す。

または、Mac でパスを通す のページを参考にしてパスを設定すれば、cap3 と打つだけでコマンドが使えるようになる。

Linux へのインストール

2022 年 6 月、conda install -c bioconda cap3 でインストール可能であった。Ubuntu 18.04。


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cap3 の使い方

使い方はシンプルで、input の fasta ファイルを指定するだけ。

cap3 file_of_reads.fasta [options]

オプションは以下。

cap3のオプション一覧

アセンブルが成功すると、次のようなファイルが生成される。seq.fasta というファイルをアセンブルした場合、

  • seq.fasta.cap.contigs - 生成したコンティグが収められている。
  • seq.fasta.cap.contigs.links - ??
  • seq.fasta.cap.contigs.qual - 数字の羅列、たぶんアセンブルの quality
  • seq.fasta.cap.contigs.info - アセンブルのログみたいなもの
  • seq.fasta.cap.contigs.singlets - アセンブルされずに残った配列

とりあえずは、contigs と singlets が配列の情報である。

input ファイルの大きさなど

cap3 は、基本的に小さい fasta ファイルのアセンブリーに使うプログラムである。メモリ使用量も、ABySS に比べると大きい。ネブラスカ大学のこのページ に有用な情報がある。自分の経験も足して、簡単に表にしておく。

Input file size

Run time

Used memory

37 MB

1.6 h

1.5 GB

150 MB

2 h

5 GB

836 MB

12 h

28 GB

1.5 GB

Error

64 GB 以上?


1.5 GB の fasta ファイルを input にしたときには、エラーログ にある segmentation fault のエラーが出た (2022 年 6 月)。メモリ 64 GB の、通常よりは良いコンピューターだったのだが、かなりメモリを使うと思われる。

この 1.5 GB のファイルを seqkit split で分割してから cap3 するとちゃんと実行されるので、これはフォーマットの問題でなく、ファイルサイズの問題であると思われた。


配列を追加するとき

長い配列 (大きい遺伝子、mtDNA など) の全長を cap3 で決めようとするときの注意点。

たとえば最初のシークエンスで 7 個の配列があり、これをアセンブルすると Contig x 2, Singlet x 1 になったとする。

さらに実験をして得た 3 個の配列を追加してアセンブルしたいときは、最初の 7 個に追加する。つまり計 10 個の配列を一から cap3 する。初回のアセンブルで得られた Contig + Singlet に 3 個を追加すると、一部の配列は 2 回 cap3 されることになり、結果が予測できない。

CAP3 エラーログ

segmentation fault (core dumped)

segfault として知られる一般的なエラー。あるソフトウェアが、アクセス禁止とされている領域 (アクセス禁止のメモリ領域、OS、read only 領域など) にアクセスしようとしたときに起こるようだ。

cap3 を使った場合のこのエラーが何を意味するかはわからないが、input data format に問題があったとする ページ がある。


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References

  1. de novo Transcriptome; 454用のベストなアセンブラーはどれだ!? Link: Last access 10/29/2017.
  2. Kumar and Blaxter 2010a. Comparing de novo assemblers for 454 transcriptome data. BMC Genomics 11, 571.
  3. Huang and Madan 1999a. CAP3: A DNA sequence assembly program. Genome Res, 9, 868-877.
  4. Johnson et al., 2012a. Evaluating methods for isolating total RNA and predicting the success of sequencing phylogenetically diverse plant transcriptomes. PLoS ONE 7, e50226.

Figures are cited from open-access articles distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

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これまでに投稿されたコメント

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2021-12-01 02:44:47.998607

なし

brew install brewsci/bio/cap3 としないとインストールできませんでした.環境によるのかもしれませんね.