【最新】コドン最適化アルゴリズムの紹介

論文タイトル

COSMO: A dynamic programming algorithm for multicriteria codon optimization

出典

Comput Struct Biotechnol J. 2020 Jun 30; 18: 1811-1818.

確認したいこと

2022年時点におけるコドン最適化の課題と手法

【コドン最適化】今すぐ使える解析ツール11選
論文タイトルComputational tools and algorithms for designing customized synthetic genes出典Front Bioeng Biotechnol....
www.biospace.info
2022.01.09

要旨

COSMOと呼称する、新規なコドン最適化アルゴリズム・ツールを提案した論文です。

  • コドン最適化には、コドン使用バイアス(codon usage)・コドン文脈(codon context)・ 隠れ終始コドン(hidden stop codon)などの複数の指標に基づく最適化が求められる
  • 既存の発見的手法(heuristic algorithm)を用いて最適化する手法では、パレート最適解が得られない可能性がある
  • 上記課題解決のため、新規動的プログラミングアルゴリズムであるCOSMOを開発した

用語

  • パレート最適解：複数の指標を最適化するときに、それ以上最適化するためには、どれかの指標を犠牲にしなければならない状態。
  • heuristic algorithm : 発見的手法。精度は保証されないが、計算量が少なく答えにたどり着ける特徴がある。

考察など

情報系に疎いため、アルゴリズムや結果の詳細は確認していません。

コドン最適化に重要な指標(codon usage、codon contextなど）の全体最適解を確実に得るために、既存のheuristic algorithmを利用しないアルゴリズムを開発した、という内容と理解しています。

ウェブプラウザや、インストールソフトウェアなどで利用できるGUIツールはないようです。ソースコードが以下のサイトからダウンロードができますので、CUIでの実行になると思います。

Apache2 Ubuntu Default Page: It works
rna.eit.hirosaki-u.ac.jp
 cosmo/

(1)GUIツールで動作確認できて、(2)ソースコードを元に自分のシステムに組み込み可能で、(3)ライセンスの緩いツールがあれば嬉しいのですが、そんなのはないか。。

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