"Smith-Waterman" paralelo en arquitectura de many-core para búsquedas en bases de datos de secuencias

Abstract

Trabajo fin de Máster dirigido por Sergio Gálvez Rojas, y co-tutores: Oswaldo Trelles Salazar y Gabriel Dorado Pérez. En este trabajo se ha desarrollado un algoritmo denominado MC64-S3W (MultiCore 64 – Sequence Search Smith-Waterman) para realizar el alineamiento local de una secuencia problema contra una base de datos de secuencias de ácidos nucleicos de gran tamaño (entre 80 y 260 kilobases) en arquitectura hardware de muchos núcleos. La posibilidad de realizar alineamientos de gran tamaño (obteniendo el alineamiento local óptimo) bajo arquitectura de muchos núcleos es, por tanto, uno de los elementos diferenciadores de este trabajo. En el trabajo se justifica el ahorro de tiempo que se consigue al paralelizar varios alineamientos simultáneos y se realiza un estudio comparativo con otras implementaciones paralelas ampliamente referenciadas como es el caso del algoritmo CUDASW++. También se incluye una comparativa con BLAST. El trabajo se completa con una revisión del estado del arte en la comparación de secuencias de ácidos nucleicos y péptidos, con objeto de obtener el grado de similitud entre ellas, tanto desde un punto de vista algorítmico como desde el punto de vista de estudios biológicos en los que se referencian alineamientos de secuencias de gran tamaño.