MIRA: 인플루엔자·SARS-CoV-2·RSV 유전체 조립·어노테이션 대시보드
MIRA는 미국 CDC에서 개발한, 인플루엔자(Influenza), SARS-CoV-2, RSV 유전체를 쉽게 조립하고(assembly), 어노테이션하고, 큐레이션할 수 있도록 만든 웹 기반 인터랙티브 대시보드입니다. 백엔드는 Python 기반 Dash 프레임워크(Flask + Plotly.js + React) 위에서 돌아가며, 사용자는 웹 브라우저에서 GUI로 메타데이터와 설정 파일(config)을 만들고, 그 정보를 기반으로 유전체 조립 파이프라인을 자동으로 실행할 수 있습니다.
MIRA가 해주는 일 한 줄 요약
인플루엔자, SARS-CoV-2, RSV 시퀀싱 데이터를 넣으면
→ 조립 + 품질관리 + 어노테이션 + 결과 정리를 웹 대시보드 하나에서 끝까지 처리할 수 있게 해주는 도구 입니다.
특히, 유전체 조립과 큐레이션을 전담하는 생물정보팀이 없는 실험실에서 유용한 툴입니다.
내부 구조: 네 개의 도커 컨테이너로 돌아가는 파이프라인
MIRA는 실제로는 네 개의 Docker 컨테이너가 함께 돌아가는 구조입니다.
- IRMA (Iterative Refinement Meta-Assembler)
- 변이가 많은 RNA 바이러스의 유전체 조립 + 변이 호출 + phasing에 특화된 도구
- 인플루엔자, 에볼라, 코로나바이러스 모듈이 포함됨
- DAIS-Ribosome
- CDC 인플루엔자 디비전에서 쓰는 단백질 분석 엔진을 컨테이너로 분리한 것
- 인플루엔자 및 Betacoronavirus 단백질 분석에 사용
- spyne
- Snakemake 기반 워크플로우 매니저
- 인플루엔자 전장 유전체 및 SARS-CoV-2 spike 유전자 조립 파이프라인을 실행
- MIRA 웹 GUI
- 사용자가 브라우저에서 메타데이터, 샘플시트, config를 작성하고 조립을 돌리고, IRMA 결과를 모니터링/확인할 수 있는 인터페이스
연구자는 복잡한 커맨드라인을 직접 다루기보다는, 웹 화면에서 설정 → “Start Genome Assembly” 클릭으로 작업을 진행할 수 있습니다.
설치와 실행: Docker 기반이라 환경 통제가 쉬움
MIRA는 Ubuntu + Docker + Docker Compose 환경에서 돌리도록 설계되어 있습니다.
- 우분투에서 Docker와 docker-compose를 설치한 뒤
- FLU_SC2_SEQUENCING라는 폴더를 만들고
- GitHub에 있는 docker-compose-git.yml을 받아서 docker-compose.yml로 저장
- docker compose up -d 한 번 실행하면
- 브라우저에서 http://localhost:8020으로 접속해 MIRA 대시보드를 사용할 수 있습니다.
CDC에서 제공하는 테스트 데이터(ONT 인플루엔자 + SARS-CoV-2 spike용 작은 데이터, 그리고 Illumina + ONT 풀셋)도 함께 링크되어 있어서, 실제 운영 전에 파이프라인을 손쉽게 테스트할 수 있습니다.
어떤 연구자에게 유용할까?
MIRA는 특히 이런 분들에게 도움이 될 수 있습니다.
- 인플루엔자, SARS-CoV-2, RSV를 정기적으로 모니터링하는 연구실 / 보건기관
- ONT·Illumina 데이터를 모두 다루고 싶지만, 각 플랫폼별로 별도 파이프라인을 만들기 부담스러운 팀
- 명령어 기반 Snakemake/IRMA를 직접 쓰기보다는 GUI 기반으로 조립/큐레이션을 관리하고 싶은 팀
- 국가·지역 단위 genomic surveillance 파이프라인을 설계하고 있는 그룹
이미 CDC 인플루엔자 디비전에서 사용 중인 도구들을 그대로 활용하기 때문에, 공중보건형 surveillance 워크플로우를 구축할 때 좋은 레퍼런스가 될 수 있습니다.