下载文档原格式
生物信息学软件的使用教程与数据分析生物信息学是一门结合生物学和计算机科学的学科，通过利用计算机科学和统计学的方法来研究生物学中的大规模生物分子数据。
在生物研究中，大量的生物信息数据被产生，如基因组测序数据、蛋白质结构数据、转录组数据等，这些数据的分析对于理解生物过程和疾病发生机制至关重要。
生物信息学软件是专门用于处理和分析这些生物信息数据的工具。
本文将介绍一些常见的生物信息学软件的使用教程和数据分析方法。
1. BLAST（Basic Local Alignment Search Tool）：BLAST是最常用的序列比对工具之一，用于在数据库中寻找类似序列或通过序列相似性比对两个或多个序列。
BLAST可以用于查找一个给定的序列是否存在于一个已知的数据库中，也可用于快速比较两个序列的相似性，并寻找具有高度相似性的区域。
在使用BLAST时，首先需要选择合适的数据库，然后输入待比对的序列，设置相似性阈值和其他参数，最后运行BLAST程序并分析结果。
2. NCBI（National Center for Biotechnology Information）工具：NCBI提供了许多生物信息学工具，如BLAST、Entrez等。
Entrez是一个可检索多种生物信息学数据库的工具，包括GenBank（存储核酸序列）、PubMed（存储科学文献摘要与索引）、Protein（蛋白质序列数据库）等。
通过使用NCBI提供的工具，可以比对和分析大量的生物序列和相关的生物信息。
使用NCBI工具时，可以通过访问NCBI网站或使用命令行工具来查询和分析数据。
3. R和Bioconductor：R是一种用于统计计算和数据可视化的自由软件环境，而Bioconductor是一个在R环境中为生物学研究提供的开源生物信息学软件包。
R和Bioconductor提供了丰富的统计和生物信息学分析方法，可用于分析基因表达数据、基因组测序数据、蛋白质结构数据等。
生物大数据分析的软件和工具随着生物技术的迅速发展，生物大数据的产生呈现出爆炸式增长的趋势。
然而，要从这些浩瀚的数据中提取有效的信息并加以解读，需要大量的计算和分析工作。
这就需要生物大数据分析的软件和工具来对数据进行处理和分析。
本文将介绍一些主流的生物大数据分析软件和工具，以便选择出最适合自己实验室的软件和工具。
1. BLASTBLAST（Basic Local Alignment Search Tool）是一种能够在数据库中搜索和比对序列的工具，是生物大数据分析中最为基础和常见的软件之一。
该软件通过比较存储在NCBI数据库中十分庞大的蛋白质或核酸序列数据库，查找出目标序列在数据库中的位置，并将它们按相似性排列。
BLAST算法拥有高度的适应性以及灵活性，不仅可以比对蛋白质序列，还可以比对基因组序列、转录组数据、蛋白质结构等。
其使用简单且运行速度快，是生物学领域的所有人在研究中必备的分析工具之一。
2. BowtieBowtie是一种基于快速算法的序列比对工具，能够高效地比对大规模的、二代测序数据。
如今，像Illumina和Solexa等技术，都可以生成大量的测序数据。
在这种情况下，Bowtie通过使用索引和FM索引的算法，实现了高速比对操作。
它可以用来定位基因组中的SNP、RNA编码区、结构变异等，具有很强的通用性，是生物信息学领域中的重要工具之一。
3. CufflinksCufflinks是一款常用于基因表达分析的工具，主要用于定量RNA测序的数据分析。
它是用来识别甲基化基因包、识别单基因外显子模式以及补全未知转录本等诸多生物信息学任务。
而且它在RNA测序方面使用了一种非常独特的分析策略，因此也被称为“近似最大似然”方法。
这种技术可以明确地表达不同基因内RNA 的转录变体和各种表达模式，能够快速、准确地解析表观转录组问题。
Cufflinks功能丰富、使用灵活且易于学习，是RNA测序数据分析的一种主流工具。
生物信息学网站分子生物学数据库综合目录1. SRS序列查询系统(分子生物学数据库网络浏览器) http://www.embl-heidelberg.ed/srs5/2. 分子生物学数据库及服务器概览/people/pkarp/mimbd/rsmith.html3. BioMedNet图书馆4. DBGET数据库链接http://www.genome.ad.jp/dbget/dbget.links.html5. 哈佛基因组研究数据库与精选服务器6. 约翰. 霍普金斯大学(Johns Hopkins University) OWL网络服器/Dan/proteins/owl.html7. 生物网络服务器索引，USCS /network/science/biology/index.html8. 分子生物学数据库列表(LiMB) gopher:///11/molbio/other9. 病毒学的WWW服务器，UW-Madison /Welcome.html10. UK MRC 人类基组图谱计划研究中心/11. 生物学家和生物化学家的WWW资源http://www.yk.rim.pr.jp/~aisoai/index.html12. 其他生物网络服务器的链接/biolinks.html13. 分子模型服务器与数据库/lap/rsccom/dab/ind006links.html14. EMBO实际结构数据库http://xray.bmc.uu.se/embo/structdb/links.html15. 蛋白质科学家的网络资源/protein/ProSciDocs/WWWResources.html16. ExPASy分子生物学服务器http://expasy.hcuge.ch/cgi-bin/listdoc17. 抗体研究网页18. 生物信息网址http://biochem.kaist.ac.kr/bioinformatics.html19. 乔治.梅森大学(George Mason University)的生物信息学与计算分子生物学专业/~michaels/Bioinformatics/20. INFOBIOGEN数据库目录biogen.fr/services/dbcat/21. 国家生物技术信息研究室/data/data.html22. 人类基因组计划情报/TechResources/Human_Genome23. 生物学软件及数据库档案/Dan/software/biol-links.html24. 蛋白质组研究：功能基因组学的新前沿(著作目录) http://expasy.hcuge.ch/ch2d/LivreTOC.html序列与结构数据库一．主要的公共序列数据库1. EMBL WWW服务器http://www.EMBL-heidelberg.ed/Services/index.html2. Genbank 数据库查询形式(得到Genbank的一个记录) /genbank/query_form.html3. 蛋白质结构数据库WWW服务器(得到一PDB结构) 4. 欧洲生物信息学研究中心(EBI) /5. EBI产业支持/6. SWISS-PROT(蛋白质序列库) http://www.expasy.ch/sprot/sprot-top.html7. 大分子结构数据库/cgi-bin/membersl/shwtoc.pl?J:mms8. Molecules R Us(搜索及观察一蛋白质分子) /modeling/net_services.html9. PIR国际蛋白质序列数据库/Dan/proteins/pir.html10. SCOP(蛋白质的结构分类)，MRC /scop/data/scop.l.html11. 洛斯阿拉莫斯的HIV分子免疫数据库/immuno/index.html12. TIGR数据库/tdb/tdb.html13. NCBI WWW Entrez浏览器/Entrez/index.html14. 剑桥结构数据库(小分子有机的及有机金属的结晶结构) 15. 基因本体论坛/GO/二. 专业数据库1. ANU生物信息学超媒体服务(病毒数据库、分类及病毒的命名法) .au/2. O-GL YCBASE(O联糖基化蛋白质的修订数据库) http://www.cbs.dtu.dk/OGLYCBASE/cbsoglycbase.html3. 基因组序列数据序(GSDB)(已注释的DNA序列的关系数据序) 4. EBI蛋白质拓扑图/tops/Serverintermed.html5. 酶及新陈代谢途径数据库(EMP) /6. 大肠杆菌数据库收集(ECDC)(大肠杆菌K12的DNA序列汇编) http://susi.bio.uni-giessen.de/ecdc.html7. EcoCyc(大肠杆菌基因及其新陈代谢的百科全书) /ecocyc/ecocyc.html8. Eddy实验室的snoRNA数据库/snoRNAdb/9. GenproEc(大肠杆菌基因及蛋白质) /html/ecoli.html10. NRSub(枯草芽胞杆菌的非冗余数据库) http://pbil.univ-lyonl.fr/nrsub/nrsub.html11. YPD(酿酒酵母蛋白质) /YPDhome.html12. 酵母基因组数据库/Saccharomyces/13. LISTA、LISTA-HOP及LISTA-HON(酵母同源数据库汇编) /14. MPDB(分子探针数据库) http://www.biotech.est.unige.it/interlab/mpdb.html15. tRNA序列及tRNA基因序列汇编http://www.uni-bayreuth.de/departments/biochemie/trna/index/html16. 贝勒医学院(Baylor College of Medicine)的小RNA数据库/dbs/SRPDB/SRPDB.html17. SRPDB(信号识别粒子数据库) /dbs/SRPDB/SRPDB.html18. RDP(核糖体数据库计划) /19. 小核糖体亚蛋白RNA结构http://rrna.uia.ac.be/ssu/index.html20. 大核糖体亚蛋白RNA结构http://rrna.uia.ac.be/lsu/index.html21. RNA修饰数据库/RNAmods/22. 16SMDB及23SMDB(16S和23S核糖体RNA突变数据库)/Departments/Biology/Databases/RNA.html23. SWISS-2DPAGE(二维凝胶电泳数据库) http://expasy.hcuge.ch/ch2d/ch2d-top.html24. PRINTS /bsm/dbbrowser/PRINTS/PRINTS.html25. KabatMan(抗体结构及序列信息数据库) /abs26. ALIGN(蛋白质序列比对一览) /bsm/dbbrowser/ALIGN/ALIGN.html27. CATH(蛋白质结构分类系统) /bsm/cath28. ProDom(蛋白质域数据库) http://protein.toulouse.inra.fr/29. Blocks数据库(蛋白质分类系统) /30. HSSP(按同源性导出的蛋白质二级结构数据库) http://www.sander.embl-heidelberg.de/hssp/31. FSSP(基于结构比对的蛋白质折叠分类) /dali/fssp/fssp.html32. SBASE蛋白质域(已注释的蛋白质序列片断) http://www.icgeb.trieste.it/~sbasessrv/33. TransTerm(翻译控制信号数据库) /Transterm.html34. GRBase(参与基因调控的蛋白质的相关信息数据库) /~regulate/trevgrb.html35. REBASE(限制性内切酶和甲基化酶数据库) /rebase/36. RNaseP数据库/RNaseP/home.html37. REGULONDB(大肠杆菌转录调控数据库) http://www.cifn.unam.mx/Computational_Biology/regulondb/38. TRANSFAC(转录因子及其DNA结合位点数据库) http://transfac.gbf.de/39. MHCPEP(MHC结合肽数据库) .au/mhcpep/40. ATCC(美国菌种保藏中心) /41. 高度保守的核蛋白序列的组蛋白序列数据库/Baxevani/HISTONES42. 3Dee(蛋白质结构域定义数据库) /servers/3Dee.html43. InterPro(蛋白质域以及功能位点的完整资源) /interpro/序列相似性搜索1. EBI序列相似性研究网页/searches/searches.html2. NCBI: BLAST注释/BLAST3. EMBL的BLITZ ULTRA快速搜索/searches/blitz_input.html4. EMBL WWW服务器http://www.embl-heidelberg.de/Services/index.html#55. 蛋白质或核苷酸的模式浏览/compbio/PatScan/HTML/patscan.html6. MEME(蛋白质超二级结构模体发现与研究) /meme/website7. CoreSearch(DNA序列保守元件的识别) http://www.gsf.de/biodv/coresearch.html8. PRINTS/PROSIT浏览(搜索motif数据库) /cgi-bin/attwood/SearchprintsForm.pl9. 苏黎世ETH服务器的DARWIN系统http://cbrg.inf.ethz.ch/10. 利用动态规划找出序列相似性的Pima IIhttp://bmerc-www.bu.ede/protein-seq/pimaII-new.html11. 利用与模式库进行哈希码(hashcode)比较找到序列相似性的DashPat /protein-seq/dashPat-new.html12. PROPSEARCH(基于氨基酸组成的搜索) http://www.embl-heidelberg.de/aaa.html13. 序列搜索协议(集成模式搜索) /bsm/dbbrowser/protocol.html14. ProtoMap(SEISS-PROT中所有蛋白质的自动层次分类) http://www.protomap.cs.huji.ac.il/15. GenQuest(利用Fasta、Blast、Smith-Waterman方法在任意数据库中搜索) http://www.gdb.rog/Dan/gq/gq.form.html16. SSearch(对特定数据库的搜索) http://watson.genes.nig.ac.jp/homology/ssearch-e_help.html17. Peer Bork搜索列表(motif/模式序列谱搜索) http://www.embl-heidelberg.de/~bork/pattern.html18. PROSITE数据库搜索(搜索序列的功能位点) /searches/prosite.html19. PROWL(Skirball研究中心的蛋白质信息检索) /index.html序列和结构的两两比对1. 蛋白质两两比对(SIM) http://expasy.hcuge.ch/sprot/sim-prot.html2. LALNVIEW比对可视化观察程序ftp://expasy.hcuge.ch/pub/lalnview3. BCM搜索装置(两两序列比对) /seq-search/alignment.html4. DALI蛋白质三维结构比较/dali/5. DIALIGN(无间隙罚分的比对程序) http://www.gsf.de/biodv/dialign/html多重序列比对及系统进行树1. ClustalW(BCM的多重序列比对) /multi-align/multi-align.html2. PHYLIP(推测系统进行树的程序) /phylip.html3. 其它系统进行树程序，PHYLIP文档的汇编http://expasy.hcuge.ch/info/phylogeny.html4. 系统进行树分析程序(生命树列表) /tree/programs/programs.html5. 遗传分类学软件(Willi hennig协会提供的列表) /education.html6. 用于多重序列比对的BCM搜索装置/multi-align/multi-align.html7. AMAS(分析多重序列比对中的序列) /servers/amas_server.html8. 维也纳RNA二级结构软件包http://www.tbi.univie.ac.at/~ivo/RNA/四. 有代表性的预测服务器1. PHD蛋白质预测服务器，用于二级结构、水溶性以及跨膜片断的预测http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html2. PhdThreader(利用逆折叠方法预测、识别折叠类) http://www.embl-heidelberg.de/predictprotein/phd_help.html3. PSIpred(蛋白质结构预测服务器) /psipred4. THREADER(戴维. 琼斯) /~jones/threader.html5. TMHMM(跨膜螺旋蛋白的预测) http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/6. 蛋白质结构分析，BMERC /protein-seq/protein-struct.html7. 蛋白质域和折叠预测的提交表http://genome.dkfz-heidelberg.de/nnga/def-query.html8. NNSSP(利用最近相邻法预测蛋白质的二级结构) /pss/pss.html9. Swiss-Model(基于知识的蛋白质自动同源建模服务器) http://www.expasy.ch/swissmod/SWISS-MODEL.html10. SSPRED(用多重序列比对进行二级结构预测) /jong/predict/sspred.html11. 法国IBCP的SOPM(自寻优化预测方法、二级结构) http://pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=/NPSA/npsa_sopm.html12. TMAP(蛋白质跨膜片断的预测服务) http://www.embl-heidelberg.de/tmap/tmap_info.html13. TMpred(跨膜区域和方向的预测) /software/TMPRED_form.html14. MultPredict(多重序列比对的序列的二级结构) /zpred.html15. BCM搜索装置(蛋白质二级结构预测) /seq-search/struc-predict.html16. COILS(蛋白质的卷曲螺旋区域预测) /software/coils/COILS_doc.html17. Coiled Coils(卷曲螺旋) /depts/biol/units/coils/coilcoil.html18. Paircoil(氨基酸序列中的卷曲螺旋定位) /bab/webcoil.html19. PREDATOR(由单序列预测蛋白质二级结构) http://www.embl-heidelberg.de/argos/predator/predator_info.html20. EV A(蛋白质结构预测服务器的自动评估) /eva/五. 其他预测服务器1. SignalP (革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真核生物蛋白质的信号肽及剪切位点) http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/2. PEDANT(蛋白质提取、描述及分析工具) http://pedant.mips.biochem.mpg.de/六. 分子生物学软件链接1. 生物信息学可视化工具/alan/VisSupp/2. EBI分子生物学软件档案/software/software.html3. BioCatalog /biocat/e-mail_Server_ANAL YSIS.html4. 生物学软件和数据库档案/Dan/softsearch/biol-links.html5. UC Santa Cruz的序列保守性HMM的SAM软件/research/compbio/sam.html七. 网上博士课程1. 生物计算课程资源列表：课程大纲http://www.techfak.uni-bielefeld.de/bcd/Curric/syllabi.html2. 生物序列分析和蛋白质建模的Ph.D课程http://www.cbs.dtu.dk/phdcourse/programme.html3. 分子科学虚拟学校/vsms/sbdd/4. EMBnet 生物计算指南http://biobase.dk/Embnetut/Universl/embnettu.html5. 蛋白质结构的合作课程/PPS/index.html6. 自然科学GNA虚拟学校http://www.techfak.uni-bielefeld.de/bcd/Vsns/index.html7. 分子生物学算法/education/courses/590bi。
生物信息学软件
生物信息学软件是一类专门用于处理、分析和解释生物学
数据的软件工具。
这些软件通常用于基因组学、蛋白质组学、转录组学和代谢组学研究中。
以下是一些常用的生物
信息学软件：
1. BLAST：用于快速在数据库中搜索相似序列的工具，对
于序列比对和亲缘关系分析非常有用。
2. ClustalW：用于多序列比对的软件，可以比较多个序列
之间的相似性和差异。
3. GROMACS：用于分子动力学模拟和分子力学计算的软件，可以模拟蛋白质、核酸等生物分子的结构和动态行为。
4. PHYLIP：用于构建进化树和系统发育分析的软件，可以根据序列的差异性推断出生物物种之间的进化关系。
5. R：一种统计软件，提供了广泛的生物信息学功能和数据处理方法。
6. Cytoscape：用于网络分析和可视化的软件，可以分析和可视化基因调控网络、蛋白质相互作用网络等。
7. NCBI工具包：由美国国家生物技术信息中心（NCBI）开发的一组工具，包括BLAST、Entrez等，用于生物序列和文献检索。
8. Galaxy：一个基于云计算的生物信息学分析平台，提供了大量的工具和工作流，方便生物学家进行数据分析和可视化。
9. MetaboAnalyst：用于代谢组学数据分析的软件，可以进行代谢物注释、统计分析、通路分析等。
10. Geneious：用于序列分析和比对、系统发育分析、基因预测等多种生物信息学任务的集成软件。
以上只是一小部分常用的生物信息学软件，随着科学研究的进展，新的软件工具不断涌现。
生物信息学分析平台的使用教程与数据挖掘生物信息学是将信息科学和生物学相结合的交叉学科领域，它利用计算机和统计学等工具来管理、解释和分析生物学数据。
生物信息学分析平台是为帮助生物学家处理和分析大规模生物学数据而设计的软件工具。
本文将介绍生物信息学分析平台的使用教程，并探讨如何利用数据挖掘技术在生物学研究中发现新的知识。
一、生物信息学分析平台的基本功能生物信息学分析平台通常提供一系列工具和算法，用于处理和分析生物学数据，包括测序数据、基因表达数据、蛋白质结构数据等。
常见的生物信息学分析平台有NCBI、UCSC、Ensembl等。
1. 数据查询和检索：生物信息学分析平台允许用户通过关键词、ID号或其他属性来查询和检索生物学数据库中的数据。
用户可以根据自己的研究目的来选择合适的数据库，如基因组数据库、蛋白质数据库等。
2. 数据处理和分析：生物信息学分析平台提供各种工具和算法，用于处理和分析生物学数据。
常见的功能包括质量控制、序列比对、基因表达定量、蛋白质互作预测等。
用户可以根据自己的研究问题选择合适的工具和算法进行分析。
3. 数据可视化和结果解释：生物信息学分析平台通常提供数据可视化工具，用于将分析结果以图表或图形的形式展示出来。
这有助于用户理解和解释分析结果，并从中提取有意义的信息。
二、生物信息学分析平台的使用教程以下是一般性的生物信息学分析平台使用教程，具体操作可能因平台而异，仅供参考。
1. 注册账户和登录平台：生物信息学分析平台通常需要用户注册账户后进行登录，以便保存用户的分析结果和设置。
2. 数据查询和检索：在平台的搜索栏中输入关键词、ID号或其他属性，选择合适的数据库，点击搜索按钮进行查询和检索。
3. 数据下载和导入：根据查询结果选择需要的数据，并下载到本地计算机。
下载的文件可能是文本文件、FASTA格式文件等。
将数据导入到生物信息学分析平台中，准备进行后续的数据处理和分析。
4. 数据质量控制：对导入的数据进行质量控制，去除低质量的序列或数据点。
常用生物数据分析软件在生物科学领域中，数据分析是一项重要的任务。
随着技术的进步，生物学研究的数据规模不断扩大，例如基因组测序数据、蛋白质互作数据、表达谱数据等。
为了处理和分析这些大规模的生物学数据，许多生物数据分析软件被开发出来。
本文将介绍一些常用的生物数据分析软件。
1.R：R是一个流行的统计分析和图形化软件，也是生物学家常用的数据分析工具之一、R具有强大的数据分析功能和广泛的统计工具包，适用于各种生物学数据分析任务，例如基因表达分析、蛋白质结构预测、基因组测序等。
2. Python：Python是一种通用的编程语言，也被广泛用于生物数据分析。
Python拥有丰富的生物信息学工具包，例如Biopython，可用于处理和分析蛋白质序列和结构、基因组测序数据等。
Python还具有强大的数据处理和可视化能力，适用于各种生物学数据分析任务。
3. NCBI工具：NCBI（美国国家生物技术信息中心）提供一系列在线工具用于生物数据分析。
NCBI提供的工具包括BLAST用于序列比对、Entrez用于文献检索、GenBank用于基因组测序数据等。
这些工具对于进行一些常见的生物数据分析任务非常有用。
4. Bioconductor：Bioconductor是一个用于生物数据分析的开源软件包集合。
Bioconductor提供了许多R语言工具包，包括用于基因表达分析、蛋白质互作网络分析等。
这些工具包提供了丰富的生物学统计学和机器学习算法，可以帮助研究人员进行高质量的生物数据分析。
5. Cytoscape：Cytoscape是一个用于生物网络分析和可视化的软件。
它可以用来分析和可视化蛋白质互作网络、基因调控网络等。
Cytoscape提供了许多插件和工具，使得生物网络分析更加方便和高效。
6. Galaxy：Galaxy是一个用于生物数据分析的在线平台。
它提供了许多常用的生物数据分析工具，并提供了一个用户友好的界面，使得生物学家可以无需编程就能进行复杂的生物数据分析任务。
