Performance analysis of conventional and AI-based variant callers using short and long reads
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The accurate detection of variants is essential for genomics-based studies. Currently, there are various tools designed to detect genomic variants, however, it has always been a challenge to decide which tool to use, especially when various major genome projects have chosen to use different tools. Thus far, most of the existing tools were mainly developed to work on short-read data (i.e., Illumina); however, other sequencing technologies (e.g. PacBio, and Oxford Nanopore) have recently shown that they can also be used for variant calling. In addition, with the emergence of artificial intelligence (AI)-based variant calling tools, there is a pressing need to compare these tools in terms of efficiency, accuracy, computational power, and ease of use. RESULTS: In this study, we evaluated five of the most widely used conventional and AI-based variant calling tools (BCFTools, GATK4, Platypus, DNAscope, and DeepVariant) in terms of accuracy and computational cost using both short-read and long-read data derived from three different sequencing technologies (Illumina, PacBio HiFi, and ONT) for the same set of samples from the Genome In A Bottle project. The analysis showed that AI-based variant calling tools supersede conventional ones for calling SNVs and INDELs using both long and short reads in most aspects. In addition, we demonstrate the advantages and drawbacks of each tool while ranking them in each aspect of these comparisons. CONCLUSION: This study provides best practices for variant calling using AI-based and conventional variant callers with different types of sequencing data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,010 | 0,026 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».