Serveur parallèle pour alignement multiple de séquences

Parallel server for multiple sequence alignment

• Auteur / Autrice : Jaroslaw Zola
• Direction : Denis Trystram, Roman Wyrzykowski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique. Systèmes et communications
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Dans ce travail réalisé au cours du Doctorat, nous nous proposons d'étudier des techniques du calcul parallèle (en particulier, les caches web) pour optimiser l'alignement multiple de séquences. Nous développons une méthode générique pour gérer un cache local ou distribué et nous présentons un système de cache décentralisé gardant en mémoire les résultats intermédiaires ainsi que les alignements de séquences. Enfin, nous construisons un serveur parallèle utilisant les techniques précédentes permettant d'aligner plus rapidement des ensembles de séquences de grandes tailles (des milliers de séquences composées elles-mêmes de milliers depaires de bases). Ce serveur est basé sur un algorithme PhylTree, développé au Laboratoire ID-IMAG, qui est un schéma générique qui permet de construire simultanément l'alignement et la phylogénie. Le système de cache a été implémenté, le logiciel est disponible et a été utilisé en dehors du laboratoire pour plusieurs autres applications. Finalement, nous avons proposé également quelques extensions à PhylTree, comme par exemple l'utilisation du recuit simulé pour améliorer l'efficacité de l'analyse phylogénétique.

Ln this work we investigate application of parallel processing and web-caching as a method to improve the efficiency of multiple sequence alignment. We develop a generic framework for distributed and local cache implementation, and we design decentralised caching system storing intermediate results of sequence alignment. Finally, we create a parallel server for multiple sequence alignment which utilises above techniques to speedup processing of large sequence sets. The server is based on the PhylTree method which is a generic scheme for multiple sequence alignment with simultaneous phylogeny, developed in the Laboratory ID-IMAG. Ln our work we propose also sorne extensions of PhylTree, like for example the application of simulated annealing to improve the efficiency of phylogenetic analysis.