SquiggleFilter：便携式病毒检测加速器
摘要：使用手持式纳米孔测序仪MinION可以确定生物样品中目标病毒的完整基因组。它的“Read Until”功能允许我们跳过大多数非目标读取（DNA/RNA片段）的测序，这在典型样本中占所有读数的99％以上。然而，它没有任何内置计算能力，这严重限制了其可移动性。 我们分析了用于检测目标病毒和识别菌株特定突变的“Read Until”元基因组流程的性能。我们发现了新的性能瓶颈来源（读取分类的基叫器），这些瓶颈在过去的基因组加速器中没有得到解决。 我们提出了SquiggleFilter，一种新颖的硬件加速动态时间规整（DTW）过滤器，直接分析MinION的原始波形，并过滤除了目标病毒读取之外的所有内容，从而避免了昂贵的基叫步骤。我们展示了我们的14.3W 13.25mm2加速器的吞吐量比现有的基于GPU的解决方案提高了274倍，延迟降低了3481倍，同时功耗仅为一半，为下一代纳米孔测序仪实现了“Read Until”。
作者：Tim Dunn, Harisankar Sadasivan, Jack Wadden, Kush Goliya, Kuan-Yu Chen, Reetuparna Das, David Blaauw, Satish Narayanasamy
论文ID：2108.06610
分类：Genomics
分类简称：q-bio.GN
提交时间：2021-09-24