バイオインフォマティクスにおけるワークフローマネジメントシステムの台頭
生物研究での効果的なデータ分析の必要性が高まって、WfMSの開発が進んでる。
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目次
最近、バイオデータの量がめっちゃ増えてるよね。このデータの増加は、今の計算方法に挑戦を与えて、新しいデータ分析の方法が必要になってる。そこで、ワークフローマネジメントシステム(WfMS)が開発されたんだ。これらのシステムは、分析プロセスを整理して自動化してくれて、大量のデータを扱うのが楽になるんだ。
いろんなワークフローマネジメントシステム
いろいろなWfMSがあって、それぞれにフォーカスがあるんだ。Galaxyみたいに使いやすいグラフィカルインターフェースを提供するものもあれば、SnakemakeやNextflowみたいにプログラミングスキルがあるユーザー向けのものもある。これらのシステムは、データ分析を管理して、結果を再現可能にして、異なるユーザー間で共有できるようにしてくれるんだ。最近のデータでは、Nextflowの利用が急増してる一方で、Galaxyは人気が落ちてきてるみたい。
標準の必要性
WfMSは分析方法をまとめるのに役立つけど、どうやってやるかの明確な基準を定めてないんだ。これが原因で、SnakemakeやNextflowのためのパイプラインレジストリが作られることになった。これらのレジストリはガイドラインやベストプラクティスを提供して、ユーザーがもっと効果的な分析パイプラインを作る手助けをしてる。特にnf-coreコミュニティはこの領域で大きな進展を遂げていて、多くの高品質なパイプラインが利用可能になってるよ。
nf-coreコミュニティの成長
nf-coreコミュニティは2018年に始まって、すぐに高品質な分析パイプラインがほぼ100個に増えたんだ。これらのパイプラインはDNAシーケンシング、タンパク質分析、さらには経済学に至るまで、幅広いトピックをカバーしてる。コミュニティには2,000人以上の貢献者がいて、研究者にとって重要なリソースになってるんだ。
コミュニティサポートとアウトリーチ
nf-coreは成長を続けるために、新しいメンバーを迎え入れたり、既存のメンバーをサポートするイベントやプログラムを企画してる。いくつものハッカソンやウェビナー、メンターシッププログラムを開催して、グローバルなコミュニティと交流してるよ。トレーニング動画も定期的に提供されて、どこにいても、どんなバックグラウンドでも、リソースにアクセスできるようになってる。
Nextflowの改善
Nextflowは最近進化してて、新しいDSL2シンタックスが導入されたんだ。これにより、異なるプロジェクトで再利用可能な複雑なワークフローを作るのが楽になった。プラットフォームもクラウドコンピューティングのサポートを強化して、ユーザーがパイプラインをより効果的に構築、管理、テストできるようにしてるんだ。
モジュールと標準化
Nextflowの大きな進展の一つは、モジュールやサブワークフローのための共有リポジトリが作られたことだ。このモジュールは特定の分析に必要なソフトウェアツールをまとめるのに役立って、ソフトウェアの衝突を減らして、各ツールに適した環境を保証してくれる。これらの共有モジュールを使うことで、nf-coreコミュニティはパイプライン全体で一貫した品質と機能を保証してるよ。
再現性とデータの由来
科学研究の重要な原則は再現性で、結果が他の人によって再現可能であるべきなんだ。Nextflowとnf-coreは、研究者が分析プロセスに関する重要な情報を集めるのを楽にしてくれる。これにより、異なる研究や環境で結果を比較できるようになってる。
飼育動物のゲノミクスコミュニティ内の協力
これらの進展が恩恵を受ける分野の一つが、飼育動物のゲノミクス研究なんだ。動物ゲノムの機能的アノテーション(FAANG)イニシアティブは、この分野での研究の標準化を目指してる。EuroFAANGプロジェクトはこのイニシアティブの一部で、欧州全体の多くの組織を集めて、飼育動物の遺伝学を理解するのを改善してるんだ。
相互運用性の重要性
nf-coreを使うことで、ソフトウェアやデータ分析方法の違いから生じる問題を避けられるんだ。例えば、魚のゲノムを理解するプロジェクトがあり、nf-coreのパイプラインを使って複数の種の遺伝情報を分析することに成功したんだ。このような協力は、プロジェクトが成長して、より多くの種やデータタイプを含むようになるにつれて重要になるんだ。
バイオインフォマティクス分析フレームワークの課題
バイオインフォマティクスで共通の基準を作るのは簡単じゃないんだ。研究チームはすでに確立されたプラクティスがあって、新しい基準にシフトするには時間とトレーニングが必要になることが多い。専任のリーダーがいると、この移行を助けることができるよ。例えば、AQUA-FAANGコンソーシアムには、特定の大学からリーダーがいて、他のグループメンバーにnf-coreパイプラインの使い方を教えてたんだ。
適切なフレームワークの選択
EuroFAANGのパートナーがデータ分析の方法を見たとき、大半がNextflowを使ってるのがわかったんだ。Nextflowの柔軟性によって、ユーザーは既存のコードを完全に書き換えずに使い続けられるんだ。これがあることで、Nextflowに移行するのが徐々に楽になるんだよ。
新しいパイプラインの開発
全てのnf-coreパイプラインはオープンソースで、誰でも貢献したり改善したりできるんだ。例えば、様々なEuroFAANGパートナーの研究者たちは既存のnf-coreパイプラインの保守や開発に参加してて、それを高品質で最新に保つために貢献してる。彼らの中には特定の分析に焦点を当てた人もいれば、新しいパイプラインをnf-coreのシステムに統合するために貢献した人もいるよ。
結論
nf-coreコミュニティの急成長は、開発者とユーザーの両方に明確なガイドラインとサポートツールが必要だってことを示してる。パイプライン開発での共有と協力は、コードの品質と科学研究の持続可能性を改善することにつながったんだ。nf-coreの基準を採用することで、研究者は自分たちの仕事が相互運用可能で、標準化され、再利用できることを保証できるんだ。
EuroFAANGのような協力は、nf-coreの利用成功を際立たせて、科学研究において再現可能で信頼できる結果を得るための重要性を強調してる。コミュニティは引き続き拡大して、様々な分野の研究者が一緒に働いて、専門的な知識を進展させるためのプラットフォームを提供してるんだ。
タイトル: Empowering bioinformatics communities with Nextflow and nf-core
概要: Standardised analysis pipelines are an important part of FAIR bioinformatics research. Over the last decade, there has been a notable shift from point-and-click pipeline solutions such as Galaxy towards command-line solutions such as Nextflow and Snakemake. We report on recent developments in the nf-core and Nextflow frameworks that have led to widespread adoption across many scientific communities. We describe how adopting nf-core standards enables faster development, improved interoperability, and collaboration with the >8,000 members of the nf-core community. The recent development of Nextflow Domain-Specific Language 2 (DSL2) allows pipeline components to be shared and combined across projects. The nf-core community has harnessed this with a library of modules and subworkflows that can be integrated into any Nextflow pipeline, enabling research communities to progressively transition to nf-core best practices. We present a case study of nf-core adoption by six European research consortia, grouped under the EuroFAANG umbrella and dedicated to farmed animal genomics. We believe that the process outlined in this report can inspire many large consortia to seek harmonisation of their data analysis procedures.
著者: Bjorn E. Langer, A. Amaral, M.-O. Baudement, F. Bonath, M. Charles, P. K. Chitneedi, E. L. Clark, P. Di Tommaso, S. Djebali, P. A. Ewels, S. Eynard, J. A. Fellows Yates, D. Fischer, E. W. Floden, S. Foissac, G. Gabernet, M. U. Garcia, G. Gillard, M. K. Gundappa, C. Guyomar, C. Hakkaart, F. Hanssen, P. W. Harrison, M. Hortenhuber, C. Kurylo, C. Kuhn, S. Lagarrigue, D. Lallias, D. J. Macqueen, E. Miller, J. Mir-Pedrol, G. C. M. Moreira, S. Nahnsen, H. Patel, A. Peltzer, F. Pitel, Y. Ramayo-Caldas, M. d. C. Ribeiro-Dantas, D. Rocha, M. Salavati, A. Sokolov, E
最終更新: 2024-05-14 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.10.592912
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.10.592912.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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