1. Simulation of bacterial populations with SLiM
- Author
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Guillaume Achaz, Flora Jay, Benjamin C. Haller, Jean Cury, Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cornell University [New York], Éco-Anthropologie (EAE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB), Labex MemoLife, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), TAckling the Underspecified (TAU), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numérique (LISN), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioInformatique (BioInfo), Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numérique (LISN), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Science des Données (SDD), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Éco-Anthropologie (EA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Jay, Flora, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
0106 biological sciences ,Computer science ,Population genetics ,Genomic data ,Distributed computing ,[SDV.GEN] Life Sciences [q-bio]/Genetics ,computer.software_genre ,010603 evolutionary biology ,01 natural sciences ,03 medical and health sciences ,Documentation ,Protocol (object-oriented programming) ,[SDV.MP] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology ,SLiM ,[INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM] ,030304 developmental biology ,Flexibility (engineering) ,0303 health sciences ,[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics ,SIMPLE (military communications protocol) ,Bacteria ,[INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation ,[SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology ,Scripting language ,Key (cryptography) ,Simulator ,[INFO.INFO-MO] Computer Science [cs]/Modeling and Simulation ,[INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM] ,computer ,Simulation - Abstract
Simulation of genomic data is a key tool in population genetics, yet, to date, there is no forward-in-time simulator of bacterial populations that is both computationally efficient and adaptable to a wide range of scenarios. Here we demonstrate how to simulate bacterial populations with SLiM, a forward-in-time simulator built for eukaryotes. SLiM has gained many users in recent years, due to its speed and power, and has extensive documentation showcasing various scenarios that it can simulate. This paper focuses on a simple demographic scenario, to explore unique aspects of modeling bacteria in SLiM’s scripting language. In addition, we illustrate the flexibility of SLiM by simulating the growth of bacteria on a Petri dish with antibiotic. To foster the development of bacterial simulations based upon this recipe, we explain the inner workings of its code. We also validate the simulator, by extensively testing the results of simulations against existing simulators, and against theoretical expectations for some summary statistics. This protocol, with the flexibility and power of SLiM, will enable the community to simulate bacterial populations efficiently under a wide range of evolutionary scenarios.
- Published
- 2021
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