BWA (Burrows-Wheeler Aligner)

Um servidor MCP para a ferramenta de alinhamento de sequências BWA.

GitHub

Documentação

bio-mcp-bwa

Servidor MCP (Model Context Protocol) para a ferramenta de alinhamento de sequências BWA (Burrows-Wheeler Aligner).

Visão Geral

Este servidor MCP fornece acesso à funcionalidade do BWA, permitindo que assistentes de IA realizem o alinhamento de leituras curtas e longas de sequenciamento a um genoma de referência.

Recursos

  • bwa_index: Crie um índice para um genoma de referência.
  • bwa_mem: Alinhe leituras usando o algoritmo BWA-MEM.
  • bwa_aln: Encontre coordenadas SA com o algoritmo BWA-backtrack.
  • bwa_samse: Gere alinhamentos de extremidade única no formato SAM.
  • bwa_sampe: Gere alinhamentos de extremidades pareadas no formato SAM.
  • Suporte para grandes genomas de referência e arquivos de leituras.

Instalação

Pré-requisitos

  • 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 o servidor MCP

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

Configuração

Adicione à configuração do seu cliente MCP (ex.: 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"
    }
  }
}

Variáveis de Ambiente

  • BIO_MCP_MAX_FILE_SIZE: Tamanho máximo do arquivo de entrada em bytes (padrão: 50GB)
  • BIO_MCP_TIMEOUT: Tempo limite do comando em segundos (padrão: 3600)
  • BIO_MCP_BWA_PATH: Caminho para o executável BWA (padrão: encontrado no PATH)
  • BIO_MCP_TEMP_DIR: Diretório temporário para processamento

Uso

Uma vez configurado, o assistente de IA pode usar as seguintes ferramentas:

bwa_index - Criar Índice BWA

Crie um índice BWA para um genoma de referência.

Parâmetros:

  • reference_fasta (obrigatório): Caminho para o arquivo FASTA de referência.
  • algorithm: Algoritmo de indexação (bwtsw ou is). Padrão: bwtsw para genomas >2GB.

bwa_mem - Alinhar com BWA-MEM

Alinhe leituras usando o algoritmo BWA-MEM.

Parâmetros:

  • reference (obrigatório): Caminho para o genoma de referência indexado.
  • reads1 (obrigatório): Caminho para o primeiro arquivo de leituras (FASTQ).
  • reads2: Caminho para o segundo arquivo de leituras para alinhamento de extremidades pareadas.
  • threads: Número de threads a usar (padrão: 4).
  • min_seed_length: Comprimento mínimo do seed (padrão: 19).
  • band_width: Largura de banda para alinhamento com banda (padrão: 100).
  • read_group: Linha de cabeçalho do grupo de leitura.

bwa_aln - Encontrar Coordenadas SA

Encontre coordenadas SA com o algoritmo BWA-backtrack.

Parâmetros:

  • reference (obrigatório): Caminho para o genoma de referência indexado.
  • reads (obrigatório): Caminho para o arquivo de leituras (FASTQ).
  • threads: Número de threads a usar (padrão: 4).
  • max_mismatches: Número máximo de incompatibilidades (padrão: 4).
  • max_gap_opens: Número máximo de aberturas de lacunas (padrão: 1).

bwa_samse - Gerar SAM de Extremidade Única

Gere alinhamentos no formato SAM para leituras de extremidade única.

Parâmetros:

  • reference (obrigatório): Caminho para o genoma de referência indexado.
  • sai_file (obrigatório): Caminho para o arquivo .sai de bwa_aln.
  • reads (obrigatório): Caminho para o arquivo de leituras original.

bwa_sampe - Gerar SAM de Extremidades Pareadas

Gere alinhamentos no formato SAM para leituras de extremidades pareadas.

Parâmetros:

  • reference (obrigatório): Caminho para o genoma de referência indexado.
  • sai_file1 (obrigatório): Caminho para o arquivo .sai da leitura 1.
  • sai_file2 (obrigatório): Caminho para o arquivo .sai da leitura 2.
  • reads1 (obrigatório): Caminho para o arquivo de leituras 1.
  • reads2 (obrigatório): Caminho para o arquivo de leituras 2.

Exemplos

Indexar um genoma de referência

Create a BWA index for the file hg38.fasta.

Alinhar leituras de extremidades pareadas

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

Desenvolvimento

Executando testes

pytest tests/

Construindo imagem Docker

docker build -t bio-mcp-bwa .

Licença

Licença MIT