Short presentation about BioRuby open-source bioinformatics library for the Ruby programming language. RubyKagi2011 Lightning Talk in Jul/18/2011.

1. BioRuby
BioRuby
― Bioinformatics Library
― 生物情報科学用ライブラリ
Naohisa Goto / 後藤直久
Genome Information Research Center, Research
Institute for Microbial Diseases, Osaka Univ.
大阪大学微生物病研究所附属遺伝情報実験センター
Email: ngoto@gen-info.osaka-u.ac.jp
twitter: @ngotogenome

2. BioRuby
Who am I? / 自己紹介
 Name: Naohisa Goto
 名前: 後藤 直久
 Affiliation: Genome Information Research Center,
Research Institute for Microbial Diseases, Osaka
University
 所属: 大阪大学微生物病研究所附属遺伝情報実験センター
 Twitter: @ngotogenome
 Email: ngoto@gen-info.osaka-u.ac.jp
 First Ruby experience: 1.2.6 (compiled in 22/Jun/1999)

3. BioRuby
BioRuby
 Bioinformatics software library and tools written
in the Ruby Language
 Rubyで書かれた生物情報科学（バイオインフォマティ
クス）用ライブラリとツール集
 Free software (Ruby License)
 http://bioruby.org/
 https://github.com/bioruby/bioruby
 % gem install bio

4. BioRuby
DNA
DNA is a chain made of the
four molecules.
DNAは4種類の分子からなる鎖
 A (Adenine)
 C (Cytosine)
 G (Guanine)
 T (Thymine)
DNA can be treated as String.
DNAは文字列として扱える。
（ところで、Encoding どうしよう…）
Human: Total 3GB (49-247MB/chromosome)
ヒト: 合計3GB (染色体1本あたり49～247MB)
図: WikiPedia: 染色体

5. BioRuby
An example DNA data (with metadata / 付加情報含む)
>gi|60459557|gb|AY948115.1| Homo sapiens alcohol dehydrogenase 1A (class
I), alpha polypeptide (ADH1A) gene, complete cds
GAGGGCGACAAAAGGGAACAGACCCAAAACCACAGGAGAGATGCTAGCATGACAGGGATGCAGAGACATA
AAGCACAACAGTGAGATGGAGTTAATATACCTCCACGAGGGTGACCTTGTCCTGCATCTCAAATTTTGGG
TAGGATTTGAATGGGCCAGAGGGACAGAAAAGAAGAGAAAGAGCATGATGAGCAAGGGCTTGAATGTTAA
ATAGATTCCTCTTTGGGGGACCAGGGAGATACAAGCTTCTAAAGCACATACGCCCTGTATTGGAGAATGG
GGAGGAGTAGATAGATGAGAAGGTTGAAGCCATATTACGAAGCCTTGAATGCTGAACATCAGATCTGGGG
CTATATTCTTACCTTGATACATTTCAGAAGCAACTGAAATCGTAGGACCTTCCTTGCTTCTCTATTGGGT
GAATGTTTCTCAGTCTTGGTGTGAGTCTCAGTGCCTACGTAGTTAAAGCTTACTGAAATGTTCCCTTTAC
AATTCTAGAGAGATATGTCCTTTATGTTGACATGTTCATGCTGACAGACTGCATCTGATTAAACAGCTGC
CTGTGCAATGCCTCCAAGTGTGGATAAAAGAAAAATTAAACTCATAATCTTGGACAGCCATGTGTAGACT
AGTTACATTGATCAAAGGGCAATAGAAATGATCCAGTGAGGATTTGTCTGAATTTCCCACAATTATTTAA
AATCTACCTCAAATACCTGTTCATCTATAATGCCTCCCCTGAGGCCTTCATTCTGAATAGTACCTCTGTC
TCTGTCCCCAAAGCACTAACTGATCCCTGTGATAGCGCACTTCCCAGCCAGGCTGATATGTAGACTTGGC
TGCCTGTGTATCTTTTCCCCATAGACTGTGAGCTTCCTTTTATGAATAATAATTGTAGCTAGCATTTAGT
AGGGTGCTCCTACCTGTTAAACTCTATGATGAGTGCTTTACATAGATTATATCATTTATTCACTAAACAG
TCCTTTAAAATGGTGCTATATTCACTAAACAGTCCTTTAAAATGGTGCTATATTCACTAAACAGTCATTT
AAAATGGTATTATTCTTCTTCATCTTACAGGTAAACAAACTAAGGCAAAAAAAAAAGTGAAATAATAAGT
GCCAGTACACAGAGCTAGTAAGGAATAGGGTCTGCCAGGTCCCAAAAAGCATGCCATCACCTTTGCCCCA
TACTGCCTCTGGTACAGATAGAGGTAATGTCTTATTTATCACTGCCATCCACTGGACCCAGCTTAGTGCC
TGACACACAGAGGGGCTCAGTCAATGCTGATTGGTTTGAGGTGGAGCAAAAATGCTTAGCAGGGTGAGCA
CCTTTGCTGTGATTGAGTATCTGATTCTCTATGAAGAGAAGGGGAGTCCTGAGCCAAACACATTCCTCTG
GCTCCTGGCTGTCATCTTTATTTGCCCGGCTTCTTTGCTCTTCCTCCTTCCTAACTGCACCGTTTGGATT
(snip / 以下略)
http://togows.dbcls.jp/entry/genbank/AY948115.1.fasta

6. BioRuby
What BioRuby can do? / できること
 Biological data analysis / 生物データの解析
 DNA, RNA
 Protein / タンパク質
 Relation of genes / 遺伝子間の関係性
 Phylogenetic tree / 系統樹
 Bibliography / 文献情報
…
 I/O with other software / 他のソフトの入出力
 Utilize web services / ウェブサービス利用

7. BioRuby
Code example
DNA → Protein translation / DNA→タンパク質の翻訳
require "rubygems"
require "bio"
f = Bio::FlatFile.open(ARGF)
f.each do |entry|
dna = entry.naseq
aa = dna.translate
seq = Bio::Sequence.new(seq)
print seq.output_fasta(e.definition)
end

8. BioRuby
Status
Latest version: BioRuby 1.4.1 (22/Oct/2010)
 Supported Ruby version: 1.8.x
 Will soon be migrated to1.9 / 速やかに1.9に移行予定
 Files
 Library: 230 files / 35,000 lines (w/o comments, void lines)
 Tests: 120 files / 22,000 lines
 Sample codes: 70 files
 Functionality
 580 classes/modules
 2,800 methods
 Plugin system introduced (using gem)

9. BioRuby
BioRuby developer’s community
 Core developers (6 persons)
 Toshiaki Katayama (leader) (Univ. of Tokyo, Japan)
 Naohisa Goto (release manager) (Osaka Univ., Japan)
 Mitsuteru Nakao (Japan)
 Pjotr Prins (Wageningen University, Netherlands)
 Raoul Bonnal (INGM, Italy)
 Jan Aerts (Belgium)
 Total >30 contributors in 10 years
10年間で延べ30人以上の貢献者
 Active developers / users in the world
世界中にアクティブな開発者/利用者

10. BioRuby

11. BioRuby
Brief history
11/2000 BioRuby project started
06/2001 The first version (BioRuby 0.1)
2005-2006 IPA Exploratory (未踏) Software Project
02/2006 BioRuby 1.0.0 released
09/2008 moved from CVS to Git
08/2010 Published BioRuby research paper / 学術論文
10/2010 BioRuby 1.4.1 released

12. BioRuby
Preceding projects / 先行プロジェクト
Demanded by genome projects in late 90’s
1990年代後半のゲノムプロジェクトに伴う
BioPerl – since 1996 (Perl 1987)
Biopython – since 1999 (Python 1991)
BioJava – since 1999 (Java 1995)
BioRuby – since 2000 (Ruby 1995)
Together with Open Bioinformatics Foundation
http://open-bio.org/
Google Summer of Code 2009, 2010, 2011

13. BioRuby
BioHackathon
 Open Bio* Hackathon (2002, 2003)
 Phyloinformatics Hackathon (2006)
 DBCLS BioHackathon (2008-2010)

14. BioRuby
Academic Community / 学会
• Bioinformatics Open Source Conference
• GIW / JSBi (日本バイオインフォマティクス学会)
• MBSJ (日本分子生物学会)
• Open Bio Japan
(オープンバイオ研究会)

15. BioRuby
Open Source Community
• Ruby Kansai (関西Ruby勉強会) (2005-)
• IPA Exploratory (未踏) Software Project (2005-2006)
• RubyKaigi (2006-)
• Google Summer of Code (2009-2011)
(Open Bioinformatics Foundation)

16. BioRuby
Recent topics
 Release of new version (BioRuby 1.4.2)
 Ruby 1.9.3 migration
 Revolution of DNA sequencing technique
DNA塩基配列決定技術の飛躍的向上

17. BioRuby
Next-Generation Sequencer (NGS)
Example: Illumina HiSeq 2000
>600GB DNA sequences in 10-days
10日間で600GB超のDNA塩基配列を決定する装置
Lack of Resources / 足りないもの
• HDD
• CPU
• Memory
• Software
• Human
• Money
• ...

18. BioRuby
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BioRuby
Web http://bioruby.org
ML bioruby@lists.open-bio.org
GitHub https://github.org/bioruby/bioruby
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