BWA (Burrows-Wheeler Aligner)

Un servidor MCP para la herramienta de alineación de secuencias BWA.

GitHub

Documentación

bio-mcp-bwa

Servidor MCP (Model Context Protocol) para la herramienta de alineamiento de secuencias BWA (Burrows-Wheeler Aligner).

Descripción general

Este servidor MCP proporciona acceso a la funcionalidad de BWA, permitiendo que asistentes de IA realicen alineamiento de lecturas cortas y largas de secuenciación contra un genoma de referencia.

Características

  • bwa_index: Crear un índice para un genoma de referencia.
  • bwa_mem: Alinear lecturas usando el algoritmo BWA-MEM.
  • bwa_aln: Encontrar coordenadas SA con el algoritmo BWA-backtrack.
  • bwa_samse: Generar alineamientos de extremo único en formato SAM.
  • bwa_sampe: Generar alineamientos de extremos pareados en formato SAM.
  • Soporte para genomas de referencia grandes y archivos de lecturas.

Instalación

Requisitos previos

  • Python 3.9+
  • BWA instalado (bwa)

Instalar BWA

# macOS
brew install bwa

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install bwa

# From conda
conda install -c bioconda bwa

Instalar el servidor MCP

git clone https://github.com/bio-mcp/bio-mcp-bwa
cd bio-mcp-bwa
pip install -e .

Configuración

Agregue a la configuración de su cliente MCP (por ejemplo, Claude Desktop ~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json):

{
  "mcpServers": {
    "bio-bwa": {
      "command": "python",
      "args": ["-m", "src.server"],
      "cwd": "/path/to/bio-mcp-bwa"
    }
  }
}

Variables de entorno

  • BIO_MCP_MAX_FILE_SIZE: Tamaño máximo del archivo de entrada en bytes (predeterminado: 50GB)
  • BIO_MCP_TIMEOUT: Tiempo de espera del comando en segundos (predeterminado: 3600)
  • BIO_MCP_BWA_PATH: Ruta al ejecutable de BWA (predeterminado: se busca en PATH)
  • BIO_MCP_TEMP_DIR: Directorio temporal para el procesamiento

Uso

Una vez configurado, el asistente de IA puede usar las siguientes herramientas:

bwa_index - Crear índice BWA

Crear un índice BWA para un genoma de referencia.

Parámetros:

  • reference_fasta (obligatorio): Ruta al archivo FASTA de referencia.
  • algorithm: Algoritmo de indexación (bwtsw o is). El valor predeterminado es bwtsw para genomas >2GB.

bwa_mem - Alinear con BWA-MEM

Alinear lecturas usando el algoritmo BWA-MEM.

Parámetros:

  • reference (obligatorio): Ruta al genoma de referencia indexado.
  • reads1 (obligatorio): Ruta al primer archivo de lecturas (FASTQ).
  • reads2: Ruta al segundo archivo de lecturas para alineamiento de extremos pareados.
  • threads: Número de hilos a usar (predeterminado: 4).
  • min_seed_length: Longitud mínima de semilla (predeterminado: 19).
  • band_width: Ancho de banda para alineamiento con bandas (predeterminado: 100).
  • read_group: Línea de encabezado del grupo de lectura.

bwa_aln - Encontrar coordenadas SA

Encontrar coordenadas SA con el algoritmo BWA-backtrack.

Parámetros:

  • reference (obligatorio): Ruta al genoma de referencia indexado.
  • reads (obligatorio): Ruta al archivo de lecturas (FASTQ).
  • threads: Número de hilos a usar (predeterminado: 4).
  • max_mismatches: Número máximo de discrepancias (predeterminado: 4).
  • max_gap_opens: Número máximo de aperturas de huecos (predeterminado: 1).

bwa_samse - Generar SAM de extremo único

Generar alineamientos en formato SAM para lecturas de extremo único.

Parámetros:

  • reference (obligatorio): Ruta al genoma de referencia indexado.
  • sai_file (obligatorio): Ruta al archivo .sai de bwa_aln.
  • reads (obligatorio): Ruta al archivo de lecturas original.

bwa_sampe - Generar SAM de extremos pareados

Generar alineamientos en formato SAM para lecturas de extremos pareados.

Parámetros:

  • reference (obligatorio): Ruta al genoma de referencia indexado.
  • sai_file1 (obligatorio): Ruta al archivo .sai para la lectura 1.
  • sai_file2 (obligatorio): Ruta al archivo .sai para la lectura 2.
  • reads1 (obligatorio): Ruta al archivo de lecturas 1.
  • reads2 (obligatorio): Ruta al archivo de lecturas 2.

Ejemplos

Indexar un genoma de referencia

Create a BWA index for the file hg38.fasta.

Alinear lecturas de extremos pareados

Align the paired-end reads from r1.fastq and r2.fastq to the hg38 reference genome using BWA-MEM.

Desarrollo

Ejecutar pruebas

pytest tests/

Construir imagen Docker

docker build -t bio-mcp-bwa .

Licencia

Licencia MIT