BioJava: an open-source framework for bioinformatics in 2012 #

BioJava는 자바 프로그래밍 언어를 이용해 유전체, 단백질체 등 생물학적 데이터를 처리할 수 있는 여러 가지 도구를 제공하는 온픈소스 프로젝트이다. Biojava 프로젝는 1995년부터 부터 시작해 꾸준한 기능 확장을 거듭하였으며, 2012년 Biojava 3.0이 출시되면서 이전 버전과는 완전히 다르게 각각의 기능을 독립적인 모듈로 개발하고 라이브러리 형태로 배포하는 방식으로 개선되었다. 새롭게 개선된 Biojava는 DNA, RNA, 단백질 데이터의 분석기능을 강화시키고 다양한 데이터 핸들링을 위한 확장된 API(Application Programming Interface)를 제공하고, 생정보학(Bioinformatics) 관련 어플리케이션과의 호환성, 이식성을 높일 수 있도록 설계되었다. 2019년 9월 현재 5.3.0 버전을 메이븐([Maven])을 통해 배포하고 있다. (GitHub : https://github.com/biojava/biojava)

참고로 이전의 Biojava 라이브러리는 3.0 이후 버전과 별개의 프로젝트로 지속적인 업데이트를 진행하고 있고 있다. (GitHub : https://github.com/biojava/biojava-legacy)

다음은 Biojava에서 제공하는 주요 모듈에 대해 알아보도록 하겠다.

Biojava3 Modules #

1. Core Module #

염기(nucleotide), 아미노산 서열(amino acide sequence)의 기본 데이터 타입, 관계 모델 등 Bioinformatics 데이터를 다루는 기본 기능 및 데이터 타입 등을 제공한다. 다른 모든 모듈에서 각각의 기능을 구현하기 위해 필요한 기본 기능이 들어 있는 핵심 모듈이다.

2. Protein structure Module #

PDB 파일과 mmCIF 파일 포멧 파서 기능과 FATCAT, CE 등의 알고리즘을 이용해 단백질 구조 분석을 할 수 있는 기능을 제공한다. 또한 Jmol(an open-source Java viewer for chemical structures in 3D. http://www.jmol.org/ )를 이용한 단백질 구조를 시각화 할 수 있는 인터페이스를 제공한다.

3. Genome and sequencing Module #

GTF, GFF, FASTAQ 파일 포멧 파서와 genomics 데이터를 분석할 수 있는 기능을 제공한다.

4. Alignment Module #

Multiple alignment 분석 기능 및 결과 포멧 파서, 결과파일을 이용한 가시화 할 수 있는 인터페이스를 제공한다.

5. ModFinder Module #

단백질 3차원구조 정보를 이용하여 단백질을 식별 분류할 수 있는 기능을 제공한다.

6. Amono acide properties Module #

Biopolymer에 대한 물리화학적 특성을 계산하는 기능 제공한다.

7. Protein disorder Module #

단백질의 disorder 영역을 예측하는 the Regional Order Neural Network (RONN) predictor (Yang et al., 2005) 프로그램을 실행하고 실행 결과를 파싱하는 기능을 제공한다.

8. Web service access Module #

REST 프로토콜을 이용한 웹을 통한 서비스 요청과 데이터 전송 기능을 제공한다. 현재 NCBI Blast(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)와 HMMER(http://hmmer.org/)에 대한 웹 서비스를 지원하고 있다.

9. Phylogeny Module #

Nexus and Phylip 포멧 파서와 다양한 종류의 Clustering 알고리즘을 이용한 Clustering 분석 기능 제공한다.

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• BioJava/MSA
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