프로젝트 소개

#-CAD는 십자형 메가구조를 위한 크로스 플랫폼 설계 플랫폼으로, 데스크톱 애플리케이션(macOS, Windows, Linux), 웹 애플리케이션, Python 패키지로 배포됩니다. 저장소에는 세 가지 관련 구성 요소가 함께 포함되어 있습니다: #-CAD 그래픽 편집기, crisscross Python API, OrthoSeq 서열 라이브러리 생성기입니다. ## #-CAD 그래픽 편집기 GUI는 정사각형 또는 육각형 그리드에 슬랫을 배치하는 2D 그리드 설계를 지원하며, 슬랫은 유효한 설계를 형성하기 위해 서로 다른 레이어에서 교차해야 합니다. 실시간 3D 시각화, 자유 형식 카고 및 시드 배치, 반복 단위 설계를 위한 핸들 연결 및 복제, Echo Liquid Handler 명령 시트로의 내보내기를 포함합니다. 진화 알고리즘은 유한 라이브러리에서 최적의 조립 핸들 서열을 선택합니다. 실험 모드는 표준 1x32 슬랫과 함께 이중 배럴 2x16 슬랫을 지원합니다. 일반적인 워크플로: .xlsx 설계를 생성하거나 가져오고, 2D 그리드에 슬랫을 배치하고, 핸들 최적화를 실행하고, 카고와 시드를 추가한 후(총 5x16 핸들 필요), Echo 명령을 내보내거나 Python 처리를 위해 저장합니다. ## Python API 및 OrthoSeq crisscross Python API는 메가구조를 프로그래밍 방식으로 조작하며 #-CAD와 호환되는 파일 형식을 사용하여, 학습 곡선이 더 가파른 대신 더 많은 유연성을 제공합니다. 함께 포함된 orthoseq_generator 패키지는 직교 결합 DNA 서열 쌍 세트를 찾으며, 서열 다양성보다는 열역학적 결합 에너지로 서열을 선택합니다. OrthoSeq는 NUPACK을 사용하여 의도된 결합, 교차 혼성화 및 자가 접힘을 평가하고, 후보 쌍을 충돌 그래프의 정점으로 모델링하며, 라이브러리 선택을 독립 집합 문제로 공식화합니다. 전체 워크플로를 위한 그래픽 인터페이스를 제공합니다. 설치는 pip(crisscross_kit, Python 3.11+)를 통해 이루어집니다. ## 프로젝트 맥락 Dana-Farber Cancer Institute와 Harvard University의 Wyss Institute에 있는 William Shih Lab에서 개발되었으며, 핸들 할당 알고리즘, OrthoSeq, 조립 및 해밍 거리 프로토콜, 초기 GUI 프로토타입에 대한 기여자가 명시되어 있습니다. 이 프로젝트는 MIT 라이선스이며, Read the Docs에 문서가 있고, #-CAD에 대한 Nature Communications 논문과 OrthoSeq에 대한 bioRxiv 프리프린트를 인용하며, 관련 데이터는 Zenodo에 있습니다.