Barrnap이란? #

Barrnap은 BAsic Rapid Ribosomal RNA Predictor의 약자로써, genome 상의 ribosomal RNA gene들의 위치를 예측하는 프로그램이다. 특히, bacteria (5S, 23S, 16S), archaea (5S, 5.8S, 23S, 16S), metazoan mitochondria (12S, 16S), eukaryotes (5S, 5.8S, 28S, 18S)를 지원한다. Input으로 FASTA DNA 서열을 넣어주면, Output으로 GFF3 포맷으로 저장된다. 또한 RNA:DNA style에서 HMM을 검색하기 위해 HMMER 3.1과 함께 제공되는 새로운 NHMMER를 이용한다. 64-bit Linux와 Mac OS X 용으로 NHMMER 바이너리가 포함되어 있으며 자동으로 인식할 수 있다. Multithreading 역시 가능하며, 더 많은 CPUs를 사용하여 속도를 빨리 할 수 있다. Running time은 input하는 서열의 1 Mbase 당 약 1초가 소요된다.

Barrnap 설치법 #

2017.11.23일 현재 barrnap-0.8 version을 제공하고 있다. 해당 프로그램은 다음의 링크를 클릭하여 다운로드할 수 있다. barrnap-download_page

1. Install 위 링크를 이용하여 설치할 위치에 다운을 받았으면 압축을 해제한 후, path를 지정해 주면 된다. 다른 프로그램들과는 다르게 compile을 할 필요는 없다.

   $ cd $HOME $ tar -xvzf barrnap-0.x.tar.gz $ echo "PATH=$PATH:$HOME/barrnap-0.x/bin" >> .bashrc (logout and log back in)

2. Tip 만약에 실행을 하려는데 Time::Piece와 같은 에러를 볼 수도 있다. 그럴 경우, 아래와 같이 입력하면 설치 후, 정상적으로 작동이 가능하다.

   $ perl -MCPAN -e 'install Time::Piece'

Barrnap 옵션들 #

다음과 같이 각자 원하는 조건에 맞게 옵션들을 이용하여 사용할 수 있다.

Synopsis:
    barrnap 0.8 - rapid ribosomal RNA prediction
Author:
    Torsten Seemann <torsten.seemann@gmail.com>
Usage:
    barrnap [options] <chromosomes.fasta>
Options:
  --help            This help
  --version         Print version and exit
  --citation        Print citation for referencing barrnap
  --kingdom [X]     Kingdom: euk arc bac mito (default 'bac')
  --quiet           No screen output (default OFF)
  --threads [N]     Number of threads/cores/CPUs to use (default '8')
  --lencutoff [n.n] Proportional length threshold to label as partial (default '0.8')
  --reject [n.n]    Proportional length threshold to reject prediction (default '0.5')
  --evalue [n.n]    Similarity e-value cut-off (default '1e-06')
  --incseq          Include FASTA input sequences in GFF3 output (default OFF)

Barrnap 사용법 #

우선 홈페이지에 있는 사용법은 다음과 같다.

% barrnap --quiet examples/small.fna
$$gff-version 3
P.marinus   barrnap:0.7 rRNA    353314  354793  0   +   .   Name=16S_rRNA;product=16S ribosomal RNA
P.marinus   barrnap:0.7 rRNA    355464  358334  0   +   .   Name=23S_rRNA;product=23S ribosomal RNA
P.marinus   barrnap:0.7 rRNA    358433  358536  7.5e-07 +   .   Name=5S_rRNA;product=5S ribosomal RNA

% barrnap -q -k mito examples/mitochondria.fna 
$$gff-version 3
AF346967.1  barrnap:0.7 rRNA    643 1610    .   +   .   Name=12S_rRNA;product=12S ribosomal RNA
AF346967.1  barrnap:0.7 rRNA    1672    3228    .   +   .   Name=16S_rRNA;product=16S ribosomal RNA

실제로 사용한 예시

$ barrnap --threads 10 Input.fasta > Input.fasta.rRNA.gff3 & 
$ grep 'barrnap:0.8' Input.fasta.rRNA.gff3 | wc -l

Reference #

• Barrnap_GitHub
• Barrnap/README.md
• Victorian Bioinformatics Consortium_BARRNAP