三序列查询与比对搜索
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1序列比对工具介绍 3.1 BLAST比对 3.1.1 BLAST介绍 在序列分析中,BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)算得上是最出名的序列分析工具。它通过最大程度的彼此比对,然后在数据库中查询该序列的方式来比较两条序列。Blast程序的总体比对算法思想是:首先通过完全匹配来查找序列,然后通过允许有误匹配的方式来扩展比对区域。Blast程序的主要用途有: 1、 推断和鉴定查询序列的功能; 2、 帮助指导实验设计来论证该功能。 3、 在模式生物(如人类、酵母和小鼠等)中发现相似的序列,并把该序列用来进一步研究基因。 4、 在全基因组之间进行彼此之间的比较,从而来识别不同生物体之间的相似性和差异。 5、 发现与该序列相似的同源序列。 6、 用序列相似性来推断两个或更多的基因或蛋白质之间的同源性和结构相似性; 7、 识别一个蛋白质中更多的保守区域,特别是潜在的具有重要功能的区域识别; 8、 在基于在同一个位点或区域的基础上来比较和同源对照; 9、 从序列相似性来推断进化距离,包括相似性和同源性。 2Blast是用来把感兴趣的序列跟已经存在的大的数据库进行比较的一个强大的比对工具。通过比对识别相关的序列,从而能获得你感兴趣的基因和蛋白质的功能和进化过程。 3.1.2 BLAST程序介绍 Blast有五种比对方式,即blastn、blastp、blastx、tblastx和tblastn等,各个程序的介绍如表所示: 程序名 查询序列类型 数据库序列类型 比对后的序列类型blastn 核酸序列 核酸数据库 核酸 blastp 蛋白质序列 蛋白质数据库 蛋白质 blastx 核酸序列 蛋白质数据库 蛋白质 tblastn 蛋白质序列 核酸数据库 蛋白质 tblastx 核酸序列 核酸数据库 蛋白质 具体解释如下: (1)BLASTn:从核酸序列到核酸数据库中的一种查询。库中存在的每条已知序列都将同所查序列作一对一地核酸序列比对。 (2)BLASTp:蛋白质序列到蛋白质数据库中的一种查询。库中存在的每条已知序列将逐一地同每条所查序列作一对一的序列比对。 (3)BLASTx :核酸序列到蛋白质数据库中的一种查询。首先将核酸序列翻译成蛋白质序列(一条核酸序列会被翻译成可能的6条蛋白质序列),再对每一条作一对一的蛋白序列比对。 (4)TBLASTn:蛋白质序列到核酸数据库中的一种查询。它与BLASTx相反,它是将库中的核酸序列翻译成蛋白质序列,再 3同所查序列作蛋白与蛋白的比对。 (5) TBLASTx:核酸序列到核酸数据库中的一种查询。此种查询将库中的核酸序列和所查的核酸序列都翻译成蛋白质序列(每条核酸序列会产生6条可能的蛋白质序列),这样每次比对会产生36种比对阵列,这是最耗费时间的一种比对方法。 3.1.3 BLAST程序安装 BLASt程序可以通过在线网络运行和本地运行两种方式进行。在线网络运行只需要进入BLAST网址,不需要任何安装,即可: /blast/ 而本地运行BLAST程序,则需要在本地服务器端安装blast程序,其安装步骤如下: (1) 下载blast程序 首先从以下链接 ftp:// /blast/executables/release/2.2.26/ 进入blast程序下载网页,选择linux版本、64位,即可将blast程序文件blast-2.2.26-x64-linux.tar.gz下载到本地服务器上。 (2) 安装blast程序 在fedora18下,依次执行如下命令: # gunzip blast-2.2.26-x64-linux.tar.gz # cd blast-2.2.26 显示结果如下: 4bin data doc VERSION 进入bin目录可以看到以下的文件: bl2seq blastall blastclust blastpgp copymat fastacmd formatdb formatrpsdb impala makemat megablast rpsblast seedtop 如果出现以上的文件,表明blast程序已经在机器上成功安装。 注意:查看bin目录下的各个命令的使用方法,则可以在doc目录下通过网页方式查看。 3.1.3 运行BLAST程序 (1)在线运行blast程序: 通过进入blast网站地址/Blast.cgi,在线提交序列并分析出结果。 优点是:数据库更新及时。 缺点是:在同一时间提交序列有限,且较慢。 (2)实例操作:选取黄牛、猫、猕猴、小家鼠以及非洲爪蟾等五种动物的p53基因序列,使用blast工具进行比对,以分别搜索出可能和其它生物体相似的序列。这五种动物的p53基因序列文件是all_p53_seqs.fasta。 ① 进入NCBI的blast比对程序界面。如图所示。
常用序列比对 -回复
序列比对是生物信息学中常用的一种方法,它可以比较、对比不同生物体内的DNA、RNA或蛋白质序列,从而揭示它们的相似性和差异性。利用序列比对可以识别同源基因、进化关系以及确定蛋白质的结构和功能等重要信息。本文将以“常用序列比对”为主题,一步一步回答相关问题。
一、什么是序列比对?
序列比对是一种将两个或多个生物分子序列进行比较的方法,用于研究它们的相似性和差异性。序列比对可以应用于DNA、RNA和蛋白质等不同类型的序列。相似的序列在比对中会显示出相同的区域,而不相似的序列则在比对结果中显示出差异。
二、为什么要进行序列比对?
序列比对可以帮助科学家揭示生物体之间的进化关系、确认同源基因以及研究蛋白质的结构和功能。此外,序列比对还可以用于进行基因组组装和识别潜在的功能区域。通过比对已知序列和未知序列,科学家能够确定目标序列的特征和功能,从而推断其可能的生物学角色。
三、序列比对的常用方法有哪些?
序列比对有多种方法,其中最常用的包括全局比对、局部比对和多序列比对。
1. 全局比对:全局比对是一种将整个序列进行比较的方法,适用于较为相似的序列。全局比对方法中的最著名且广泛应用的算法是Smith-Waterman算法和Needleman-Wunsch算法。
2. 局部比对:局部比对是一种只比对序列的特定区域的方法,适用于对差异较大的序列进行比对。局部比对方法中的最著名算法是BLAST算法(基本局部比对搜索工具)和FASTA算法(快速比对搜索工具)。
3. 多序列比对:多序列比对是将多个序列进行比对的方法,主要用于发现序列间的保守性区域和同源性关系。多序列比对方法中的一种常用算法是ClustalW算法。
四、序列比对的流程是什么?
序列比对的流程通常包括以下几个步骤:
1. 收集序列数据:首先需要获取待比对的序列数据,可以通过数据库、文献或实验测序等途径获取。
2. 序列预处理:对获取的序列数据进行预处理,包括去除噪声、修剪末端等处理,以确保序列的准确性和可靠性。
一步一步教你使用 NCBI 查找DNA、mRNA、cDNA、Protein、promoter、引物设计、BLAST
序列比对等
最近看到很多战友在论坛上询问如何查询基因序列、如何进行引物设计、如何使用
BLAST 进行序列比对……,这些问题在 NCBI 上都可以方便的找到答案。现在我就结合我自
己使用 NCBI的一些经历(经验)跟大家交流一下 BCBI 的使用。希望大家都能发表自己的使
用心得,让我们共同进步!
我分以下几个部分说一下 NCBI 的使用:
Part one 如何查找基因序列、mRNA、Promoter
Part two 如何查找连续的 mRNA、cDNA、蛋白序列
Part three 运用 STS 查找已经公布的引物序列
Part four 如何运用 BLAST 进行序列比对、检验引物特异性
特别感谢本版版主,将这个帖子置顶!
从发帖到现在,很多战友对该帖给与了积极的关注,在此向给我投票的(以及想给我
投票却暂时不能投票的)各位战友表示真诚的感谢,谢谢各位战友!
请大家对以下我发表的内容提出自己的意见。关于NCBI 其他方面的使用也请水平较高
的战友给予补充
First of all,还是让我们从查找基因序列开始。
第一部分 利用Map viewer 查找基因序列、mRNA 序列、
启动子(Promoter)
下面以人的 IL6(白细胞介素 6)为例讲述一下具体的操作步骤
1. 打开Map viewer 页面, 网址为:
/mapview/index.html
在 search 的下拉菜单里选择物种,for 后面填写你的目的基因。操作完毕如图所示:
2.点击“GO”出现如下页面:
3. 在步骤二图示的右下角有一个Quick Filter,下面是让你选择的几个复选框, 在Gene
前面的小方框里打勾,然后点击Filter. 出现下图:
说明一下:1、染色体的红色区域即为你的目的基因所处位置。2、下面参考序列给出了
已知基因名称,获得基因序列的方法
在现代基因科学中,获得基因序列以及进行基因组学研究已经成为一个重要的科学研究方向,这对于深入了解生物学以及可以开发出更好的生物医药技术来说具有重要的意义。本文将重点介绍一些已知基因名称获得基因序列的方法。
第一步:基因名称查询
在进行基因序列获得前,我们首先要获取基因名称。基因名称通常由国际命名委员会命名,我们可以直接在该委员会的网站或其他数据库上查询。在这些数据库中,有许多已知的基因名称可以查询,比如NCBI、Ensembl等等。
第二步:选择适当的工具
在获得基因名称后,我们就需要选择适合的工具来获得这些基因序列。目前,基因序列获得主要有两种方法:实验室基因克隆和生物信息学基因序列预测。这两种方法都各自具有其优缺点。而在实验室基因克隆方面,通常都是通过先获取基因文库,然后进行一系列的克隆、提取等操作,而在生物信息学基因序列预测方面则依靠一些软件如PERL、BLAST、GenBank等来预测 and 获取基因序列。
第三步:通过BLAST查询
BLAST是基于哈希表的序列比较程序,其主要作用是为获得基因序列的完整性提供精确的信息。通常情况下,BLAST会对已知的 DNA
序列库进行比对。我们可以利用这些比对结果来帮助我们获得基因序列。
第四步:序列比对
在根据比对结果获得基因序列数据后,我们需要使用序列比对软件来对这些序列进行比对。比对方法通常分为全序列比对和局部序列比对两种,两种方法各自具有不同的应用场景。全序列比对通常用于比对两个填满的序列,而局部序列比对则适用于比对一段序列和另一段序列的部分区域。 第五步:多序列比对
多序列比对可以比对多个序列以及基因组的序列,其主要作用是确定各个基因识别的区域以及各种变异情况。多序列比对通常使用MAFFT、Clustal等比对软件来进行。
总之,获得基因序列的方法可以分为基因名称查询、选择适当的工具、通过BLAST查询、序列比对以及多序列比对等步骤。只有了解了这些方法,我们才能更好地进行序列分析以及基因组学研究。