بررسی و مقایسه زبان‌های برنامه نویسی پایتون و پرل مورد استفاده در بیوانفورماتیک

Abstract

بیوپایتون و بیوپرل دو ابزار متن باز، با هدف ارائه کتابخانه‌های وسیع برای حل مسائل بیوانفورماتیک توسعه یافته‌اند. دو زبان سطح بالای پایتون و پرل به طور گسترده در زمینه‌های علمی، آموزشی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از مشکلات محققان در روش‌های آزمایشگاهی و بیوانفورماتیک، انتخاب زبان برنامه‌نویسی مناسب جهت انجام شبیه‌سازی رایانه‌ای برای سامانه‌های زیستی است. با توجه به انجام فعالیت‌های تحلیل توالی‌های ژنوم، پیش‌بینی ساختار سه بعدی پروتئین‌ها، تحلیل کارکردی در سطح ژنوم، ایجاد و مدیریت پایگاه‌های داده‌ای و مدل‌سازی ریاضی و فرآیندهای حیات در آزمایشگاه‌های بیوانفورماتیک به صورت درون رایانه‌ای، انتخاب زبان برنامه‌نویسی مناسب، می‌تواند بر روی بالابردن کیفیت خروجی، کاهش زمان و حافظه مورد نیاز، تأثیر به سزایی داشته باشد. در این مقاله، دو زبان برنامه‌نویسی پایتون و پرل، با هدف تعیین زمان مصرفی در سیستم‌عامل‌های ویندوز و لینوکس و حافظه مورد نیاز جهت اجرای الگوریتم‌های بیوانفورماتیک استاندارد، با هم مقایسه شده‌اند. دو الگوریتم هم‌ترازی سراسری و اتصال همسایگی برای بررسی دو زبان پایتون و پرل مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی‌ها نشان دهنده این موضوع است که در انجام عملیات ورودی/خروجی پرل از نظر زمان و حافظه مصرفی عملکرد بهتری نسبت به پایتون دارد. اما با توجه به نتایج بدست آمده از برنامه‌های هم‌ترازی سراسری و اتصال همسایگی، پایتون نسبت به پرل از کارایی بالاتری برای اعمال تغییرات بر روی کاراکترهای رشته‌ای برخوردار است. با این وجود، پایتون نسبت به پرل عملکرد ضعیف‌تری را برای تجزیه یک فایل BLAST داشته است.