LAST seeding schemes
====================

LAST's critical first step is to find *seeds*, i.e. initial matches
between query and reference sequences.  It can use various seeding
schemes, which allow different kinds of mismatches at different seed
positions.

   A seeding scheme consists of a seed alphabet, such as::

     1  A C G T
     0  ACGT
     T  AG CT

   and one or more patterns, such as this one::

     1T1T10T1101101

   Each symbol in a pattern represents a grouping of sequence letters:
   in this example, ``T`` represents the grouping ``AG CT``.  At each
   position in an initial match, mismatches are allowed between
   letters that are grouped at that position in the pattern.

   Although the patterns have fixed lengths, LAST's initial matches do
   not.  LAST finds shorter matches by using a prefix of the pattern,
   and longer matches by cyclically repeating the pattern.

   A *restricted* symbol omits letters of the main sequence alphabet,
   which are then forbidden at those positions::

     r  AG

   An *exact* symbol groups no letters::

     Y  C T

   In 2nd and subsequent cycles, restricted symbols are made
   unrestricted: if it is exact then the omitted letters are added as
   separate groups, else they are added as one group.

BISF
----

This seeding scheme is for aligning bisulfite-converted DNA
*forward* strands to a closely-related genome (MC Frith, R Mori, K
Asai, NAR 2012 40:e100).
It uses this seed alphabet::

  1  CT A G
  0  ACGT

And this pattern::

  1111110101100

It sets this lastdb default:
-w2

It sets this lastal default:
-pBISF

BISR
----

This seeding scheme is for aligning bisulfite-converted DNA
*reverse* strands to a closely-related genome (MC Frith, R Mori, K
Asai, NAR 2012 40:e100).
It uses this seed alphabet::

  1  AG C T
  0  ACGT

And this pattern::

  1111110101100

It sets this lastdb default:
-w2

It sets this lastal default:
-pBISR

MAM4
----

This DNA seeding scheme is like MAM8, but a bit less sensitive, and
uses about half as much memory.  [From Frith & Noé 2014 NAR 42:e59
Table S11, row 12.]
It uses this seed alphabet::

  1  A C G T
  0  ACGT
  T  AG CT

And these patterns::

  11100TT01T00T10TTTT
  TTTT110TT0T001T0T1T1
  11TT010T01TT0001T
  11TT10T1T101TT

MAM8
----

This DNA seeding scheme finds weak similarities with high
sensitivity, but low speed and high memory usage (e.g. ~50 GB for
mammal genomes).  [From Frith & Noé 2014 NAR 42:e59 Table S12, row
15.]
It uses this seed alphabet::

  1  A C G T
  0  ACGT
  T  AG CT

And these patterns::

  1101T1T0T1T00TT1TT
  1TTTTT010TT0TT01011TTT
  1TTTT10010T011T0TTTT1
  111T011T0T01T100
  1T10T100TT01000TT01TT11
  111T101TT000T0T10T00T1T
  111100T011TTT00T0TT01T
  1T1T10T1101101

MURPHY10
--------

This protein seeding scheme is popular for finding long-and-weak
similarities (LR Murphy et al. Protein Eng. 2000 13:149).
It uses this seed alphabet::

  1  ILMV FWY A C G H P KR ST DENQ

And this pattern::

  1

It sets this lastdb default:
-p

NEAR
----

This DNA seeding scheme is good for finding short-and-strong
(near-identical) similarities.  It is also good for similarities
with many gaps (insertions and deletions), because it can find the
short matches between the gaps.  (Long-and-weak seeding schemes
allow for mismatches but not gaps.)
It uses this seed alphabet::

  1  A C G T
  0  ACGT

And this pattern::

  1111110

It sets this lastal default:
-r6 -q18 -a21 -b9

PSEUDO
------

This seeding scheme slightly increases sensitivity of
DNA-versus-protein search for pseudogenes.
It uses this seed alphabet::

  1  A C D E F G H I K L M N P Q R S T V W Y *
  0  ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY*
  2  ACST DEN FHWY G KQR* P ILMV

And this pattern::

  1120

YASS
----

This DNA seeding scheme is good for finding long-and-weak
similarities.  It is a good compromise for both protein-coding and
non protein-coding DNA (L Noé & G Kucherov, NAR 2005 33:W540-W543).
It uses this seed alphabet::

  1  A C G T
  0  ACGT
  T  AG CT

And this pattern::

  1T1001100101

RY4-9 (abbreviation: RY4)
-------------------------

This DNA seeding scheme reduces run time and memory use, by only
seeking seeds at ~1/4 of positions in each sequence.  (From "How to
optimally sample a sequence for rapid analysis" by MC Frith, J Shaw,
JL Spouge.)
It uses this seed alphabet::

  R  A G
  Y  C T

And these patterns::

  RRRRRRRRY RRRRRRYRY RRRRRYRRR RRRRRYRRY
  RRRRRYYRR RRRRRYYRY RRRRRYYYR RRRRRYYYY
  RRRYRYRRR RRRYRYRRY RRRYRYYRR RRRYRYYRY
  RRRYRYYYR RRRYRYYYY RRYRRRRRR RRYRRRRRY
  RRYRRRYRY RRYRRYRRR RRYRRYRRY RRYRRYRYR
  RRYRRYYRR RRYRRYYRY RRYRRYYYY RRYRYRYRY
  RRYYRYRRR RRYYRYRRY RRYYRYYRY RRYYRYYYY
  RRYYYYRRR RRYYYYRRY RRYYYYRYR RRYYYYYRR
  RYRRRRYRR RYRRRRYRY RYRRRRYYR RYRRRRYYY
  RYRRRYRRR RYRRRYRRY RYRRRYYRR RYRRRYYRY
  RYRRRYYYR RYRRRYYYY RYRRYRYYR RYRRYRYYY
  RYRRYYYRR RYRRYYYRY RYRYRYRRR RYRYRYRRY
  RYRYRYYRR RYRYRYYRY RYRYRYYYR RYRYRYYYY
  RYYRRRRRR RYYRRRRRY RYYRRRRYR RYYRRRYRR
  RYYRRRYRY RYYRRRYYR RYYRRRYYY RYYRRYRRR
  RYYRRYRRY RYYRRYRYR RYYRRYYRR RYYRRYYRY
  RYYRRYYYR RYYRRYYYY RYYRYRYRR RYYRYRYRY
  RYYRYRYYR RYYRYRYYY RYYRYYRRR RYYRYYRRY
  RYYRYYYRR RYYRYYYRY RYYYRYRRR RYYYRYRRY
  RYYYRYYRR RYYYRYYRY RYYYRYYYR RYYYRYYYY
  RYYYYRYYR RYYYYRYYY RYYYYYRYR RYYYYYYRR
  RYYYYYYYY YRYRRRRRR YRYRRRRRY YRYRRRYRY
  YRYRRYRRR YRYRRYRRY YRYRRYRYR YRYRRYYRR
  YRYRRYYRY YRYRRYYYY YRYYRYRRR YRYYRYRRY
  YRYYRYYRY YRYYRYYYY YRYYYYRRR YRYYYYRRY
  YRYYYYRYR YRYYYYYRR YYRRRRYYR YYRRRRYYY
  YYRRYRYYR YYRRYRYYY YYYRRRRRR YYYRRRRRY
  YYYRRRRYR YYYRRRYRR YYYRRRYRY YYYRRRYYR
  YYYRRRYYY YYYRRYRRR YYYRRYRRY YYYRRYRYR
  YYYRRYYRR YYYRRYYRY YYYRRYYYR YYYRRYYYY
  YYYRYRYRR YYYRYRYRY YYYRYRYYR YYYRYRYYY
  YYYYYRYYR YYYYYRYYY YYYYYYRYR YYYYYYYRR

It sets this lastal default:
-m2 -r6 -q18 -a21 -b9

RY8-10 (abbreviation: RY8)
--------------------------

This DNA seeding scheme reduces run time and memory use, by only
seeking seeds at ~1/8 of positions in each sequence.  (From "How to
optimally sample a sequence for rapid analysis" by MC Frith, J Shaw,
JL Spouge.)
It uses this seed alphabet::

  R  A G
  Y  C T

And these patterns::

  RRRRYRRRRY RRRRYRRRYR RRRRYRRRYY RRRRYRYRRY
  RRRRYRYRYY RRRRYYRRYY RRRRYYYRYY RRRYRRRRRR
  RRRYRRRRRY RRRYRRYRRY RRRYRRYRYY RRRYYRRRRY
  RRRYYRRRYR RRRYYRRRYY RRRYYRRYRY RRRYYRYRRY
  RRRYYRYRYY RRRYYYRRRR RRRYYYRRRY RRRYYYRRYY
  RRRYYYYRYY RRYRYRRRRR RRYRYRRRRY RRYRYRRRYR
  RRYRYRRRYY RRYRYRYRRR RRYRYRYRRY RRYRYRYRYR
  RRYRYRYRYY RRYRYYRRYY RRYRYYYRYY RRYYRRRRRY
  RRYYRRYRRR RRYYRRYRRY RRYYRYRRRR RRYYRYRRRY
  RRYYRYRYRR RRYYRYRYRY RRYYRYYRYY RRYYYRRYRR
  RRYYYRRYRY RRYYYRYRRY RRYYYRYRYY RRYYYYRRRR
  RRYYYYRRRY RRYYYYRRYR RRYYYYRRYY RRYYYYRYRR
  RRYYYYRYRY RRYYYYYRRY RRYYYYYRYY RRYYYYYYRY
  RYRRYRRRRR RYRRYRRRRY RYRRYRRRYR RYRRYRRRYY
  RYRRYRYRRY RYRRYRYRYY RYRRYYRRYY RYRRYYYRYY
  RYRYYRRRRY RYRYYRRRYR RYRYYRRRYY RYRYYRRYRY
  RYRYYRYRRY RYRYYRYRYY RYRYYYRRYY RYRYYYYRYY
  RYYRRRRRRR RYYRRRRRRY RYYRYYRRYY RYYRYYYRYY
  RYYYRYRRRR RYYYRYRRRY RYYYRYRYRR RYYYRYRYRY
  RYYYYYRRRR RYYYYYRRRY RYYYYYRYRR RYYYYYRYRY
  RYYYYYYRRR RYYYYYYRRY RYYYYYYYRY YRRYYRRRRY
  YRRYYRRRYR YRRYYRRRYY YRRYYRRYRY YRRYYRYRRY
  YRRYYRYRYY YRRYYYRRRR YRRYYYRRRY YRRYYYRRYY
  YRRYYYYRYY YRYYRRRRRY YRYYRRYRRR YRYYRRYRRY
  YRYYRYRRRR YRYYRYRRRY YRYYRYRYRR YRYYRYRYRY
  YRYYYRRRRR YRYYYRRRRY YRYYYRRRYR YRYYYRRRYY
  YRYYYRRYRR YRYYYRRYRY YRYYYRYRRY YRYYYRYRYY
  YRYYYYRRRR YRYYYYRRRY YRYYYYRRYR YRYYYYRRYY
  YRYYYYRYRR YRYYYYRYRY YRYYYYYRRY YRYYYYYRYY
  YRYYYYYYRY YYRYYRRRRY YYRYYRRRYR YYRYYRRRYY
  YYRYYRRYRY YYRYYRYRRY YYRYYRYRYY YYRYYYRRYY
  YYRYYYYRYY YYYYYYYRRR YYYYYYYRRY YYYYYYYYRY

It sets this lastal default:
-m2 -r6 -q18 -a21 -b9

RY16-11 (abbreviation: RY16)
----------------------------

This DNA seeding scheme reduces run time and memory use, by only
seeking seeds at ~1/16 of positions in each sequence.  (From "How to
optimally sample a sequence for rapid analysis" by MC Frith, J Shaw,
JL Spouge.)
It uses this seed alphabet::

  R  A G
  Y  C T

And these patterns::

  RRYRYRRRRRR RRYRYRRRRYR RRYRYRRRYRR RRYRYRRYRRR
  RRYRYRRYRRY RRYRYRYRRRR RRYRYRYRRYR RRYRYRYRYRR
  RRYRYRYYRRR RRYRYRYYRRY RRYRYYRRRRR RRYRYYRRRYR
  RRYRYYRRYRR RRYRYYRYRRY RRYRYYYRRRR RRYRYYYRRYR
  RRYRYYYRYRR RRYRYYYYRRR RRYRYYYYRRY RRYYRRRRRRR
  RRYYRRRRRRY RRYYRRRRRYR RRYYRRRRYRR RRYYRRRYRRR
  RRYYRRRYRRY RRYYRRYRRRR RRYYRRYRRRY RRYYRRYRRYR
  RRYYRYRRRRR RRYYRYRRRRY RRYYRYRRRYR RRYYRYRRYRR
  RRYYRYRYRRR RRYYRYRYRRY RRYYRYRYYRR RRYYRYYRRRR
  RRYYRYYRRRY RRYYRYYRRYR RRYYRYYYRRR RRYYRYYYRRY
  RRYYRYYYYRR RRYYYRRRRRR RRYYYRRRRRY RRYYYRRRRYR
  RRYYYRRRYRR RRYYYRRYRRR RRYYYRRYRRY RRYYYRYRRRR
  RRYYYRYRRRY RRYYYRYRRYR RRYYYRYYRRR RRYYYRYYRRY
  RRYYYRYYYRR RRYYYYRRRRR RRYYYYRRRRY RRYYYYRRRYR
  RRYYYYRRYRR RRYYYYRYRRR RRYYYYRYRRY RRYYYYRYYRR
  RRYYYYYRRRR RRYYYYYRRRY RRYYYYYRRYR RRYYYYYRYRR
  RRYYYYYYRRY RYRYRYRYYRR RYRYRYYYRRR RYRYRYYYRRY
  RYRYRYYYYRR RYRYYRYRRRR RYRYYRYRRRY RYRYYRYRYRR
  RYRYYRYYRRR RYRYYRYYRRY RYRYYRYYYRR RYRYYYRYYRR
  RYRYYYYRYRR RYRYYYYYRRR RYRYYYYYRRY RYYRYYRYRRR
  RYYRYYRYRRY RYYRYYYRYRR RYYYRYRYRRR RYYYRYRYRRY
  RYYYRYRYYRR RYYYRYYRYRR RYYYYRYRYRR RYYYYYRYYRR
  RYYYYYYRRRR RYYYYYYRRRY RYYYYYYRYRR RYYYYYYYRRR
  RYYYYYYYRRY RYYYYYYYYRR YRYRYRYRYRR YRYRYYRYRRY
  YRYRYYYRYRR YRYYRYRYYRR YRYYRYYYYRR YRYYYRYYYRR
  YRYYYYRYYRR YRYYYYYRYRR YRYYYYYYRRY YYRYRYRYRRR
  YYRYRYRYRRY YYRYRYRYYRR YYRYRYYYRRR YYRYRYYYRRY
  YYRYRYYYYRR YYRYYRYRYRR YYRYYRYYRRR YYRYYRYYRRY
  YYRYYRYYYRR YYRYYYRYYRR YYRYYYYRYRR YYRYYYYYRRR
  YYRYYYYYRRY YYYRYYYRYRR YYYRYYYYRRR YYYRYYYYRRY
  YYYYRYRYYRR YYYYRYYRYRR YYYYRYYYRRR YYYYRYYYRRY
  YYYYYRYRYRR YYYYYYRYYRR YYYYYYYRYRR YYYYYYYYYRR

It sets this lastal default:
-m2 -r6 -q18 -a21 -b9

RY32-12 (abbreviation: RY32)
----------------------------

This DNA seeding scheme reduces run time and memory use, by only
seeking seeds at ~1/32 of positions in each sequence.  (From "How to
optimally sample a sequence for rapid analysis" by MC Frith, J Shaw,
JL Spouge.)
It uses this seed alphabet::

  R  A G
  Y  C T

And these patterns::

  RRRRRRRRYYYR RRRRRRRRYYYY RRRRRRYRRYYY RRRRRRYRYYYR
  RRRRRYRRRYYY RRRRRYRYYYYR RRRRRYRYYYYY RRRRRYYRYYYR
  RRRRRYYRYYYY RRRRYRYRRYYY RRRRYRYRYYYR RRRRYRYRYYYY
  RRRRYRYYRYYY RRRRYYRRYYYR RRRRYYRRYYYY RRRRYYRYRYYY
  RRRYRRRRYYYR RRRYRRRRYYYY RRRYRRYRYYYR RRRYRRYRYYYY
  RRRYYRRRRYYY RRRYYRRRYYYR RRRYYRYRRYYY RRRYYRYYRYYY
  RRYRRRRRRYYY RRYRRRRRYYYR RRYRRRYRYYYR RRYRRRYRYYYY
  RRYRRRYYRYYY RRYRRYRRRYYY RRYRRYRRYYYR RRYRRYRRYYYY
  RRYRRYYRRYYY RRYRRYYRYYYR RRYRRYYRYYYY RRYRYRRRRYYY
  RRYRYRRRYYYR RRYRYRRRYYYY RRYRYRRYRYYY RRYRYRYRRYYY
  RRYRYRYRYYYR RRYRYRYRYYYY RRYRYYRRRYYY RRYRYYRRYYYR
  RRYRYYRRYYYY RRYYRRRRRYYY RRYYRRRYRYYY RRYYRRRYYYYR
  RRYYRRRYYYYY RRYYRRYRYYYR RRYYRRYRYYYY RRYYRYRYRYYY
  RRYYRYYRRYYY RYRRRRRRRYYY RYRRRRRYYYYR RYRRRRRYYYYY
  RYRRRRYRRYYY RYRRRRYRYYYR RYRRRRYRYYYY RYRRRRYYRYYY
  RYRRRYRRRYYY RYRRRYRRYYYR RYRRRYRRYYYY RYRRRYRYRYYY
  RYRRRYYRRYYY RYRRYRRRRYYY RYRRYRRYRYYY RYRRYRYRRYYY
  RYRRYRYRYYYR RYRRYRYRYYYY RYRRYRYYRYYY RYRRYYRYRYYY
  RYRYRRRYRYYY RYRYRRYRRYYY RYRYRRYYRYYY RYRYRYRRRYYY
  RYRYRYRYRYYY RYRYRYYRRYYY RYRYRYYRYYYR RYRYRYYRYYYY
  RYRYYRRRRYYY RYRYYRRYRYYY RYRYYRYRRYYY RYRYYRYRYYYR
  RYRYYRYRYYYY RYRYYRYYRYYY RYYRRRRRRYYY RYYRRRRYRYYY
  RYYRRRYRRYYY RYYRRRYYRYYY RYYRRYRRRYYY RYYRRYRRYYYR
  RYYRRYRRYYYY RYYRRYRYRYYY RYYRRYYRRYYY RYYRRYYRYYYR
  RYYRRYYRYYYY RYYRYRRRRYYY RYYRYRRRYYYR RYYRYRRRYYYY
  RYYRYRRYRYYY RYYRYRYRRYYY RYYRYRYYRYYY RYYRYYRRRYYY
  RYYRYYRYRYYY YRRRRRYRRYYY YRRRRRYRYYYR YRRRRYRRRYYY
  YRRRYRYRRYYY YRRRYRYYRYYY YRRRYYRYRYYY YRRYYRRRRYYY
  YRRYYRRRYYYR YRRYYRYRRYYY YRRYYRYYRYYY YRYRRRRRRYYY
  YRYRRRRRYYYR YRYRRRYYRYYY YRYRRYRRRYYY YRYRRYYRRYYY
  YRYRYRRRRYYY YRYRYRRYRYYY YRYRYRYRRYYY YRYRYYRRRYYY
  YRYYRRRRRYYY YRYYRRRYRYYY YRYYRYRYRYYY YRYYRYYRRYYY

It sets this lastal default:
-m2 -r6 -q18 -a21 -b9

