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【推荐】序列对齐分析
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序列对齐（sequence alignment）的目的是通过两个或多个核酸序列或蛋白质序列进行对齐，并将其中相似的结构区域突出显示。通过比较未知序列与已知序列（尤其是功能和结构已知的序列）之间的同源性，往往可以很容易地预测未知序列的功能。 1、两两对齐分析 国际互联网上序列两两对齐资源有： ①ALIGN（http://genome.eerie.fr/fasta/align-query.html），对用户所提交的两条序列进行优化对齐，允许选择不同的记分矩阵，但是不允许空位罚分。 ②Align（http://www.mips.biochem.mpg.de/mips/programs/aligh.html； http://www.mips.biochem.mpg.de/）只允许对数据库的已有记录进行两两比对，不接受用户所提交的序列。 ③Bl2Seq（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2.htm）可对任意两条序列进行两两对齐，具有Blast软件的所有功能。 2、多重序列对齐分析 国际互联网上多重序列对齐程序有： ①ClustalW/X。最为著名的序列多重对齐软件包。用户可自行下载进行数据分析。接受多种输入格式，包括FASTA、EMBL、SWISS-PROT、PIR、GCG/MSF等，但所有输入序列必须在同一文件中。如果输入序列中的非空格号85%以上为A、C、G、T、U、N，判定为核酸序列，否则作为蛋白质序列计算。但核酸和蛋白质序列不能在同一文件中。 网址：http://www.ebi.ac.uk/cgi-bin/newclustalw.pl； http://searchlauncher.bcm.tmc.edu/multi-align/multi-align.html； ftp://ftp.ebi.ac.uk/pub/software； ②Match-Box。同时考虑序列数据和氨基酸性质进行序列多重对齐分析。 网址：http://www.fundp.ac.be/sciences/biologie/bms/matchbox_submit.html ③BCM服务器。Baylor College of Medicine，BCM launcher。 网址：http://searchlauncher.bcm.tmc.edu/multi-align/multi-align.html ④CINEMA。彩色交互式多序列对齐编辑器。 网址：http://www.bioinf.man.ac.uk/dbbrowser/CINEMA2.1/ 3、序列对库的对齐检索分析 目前单条序列对库检索中使用最广泛的程序是FASTA和BLAST。 BLASTP是用蛋白质序列检索蛋白质数据库； BLASTN用核酸序列检索核酸数据库； BLASTX用核酸序列检索蛋白质序列数据库； TBLASTN用蛋白质序列检索核酸序列数据库（基于所有可能的六个不同相位编码序列）； TBLASTX用核酸序列检索核酸序列数据库（基于所有可能的六个不同相位编码序列）； FASTA用蛋白质序列检索蛋白质序列数据库或用核酸序列检索核酸数据库； TFASTA用蛋白质序列检索核酸序列数据库（基于所有可能的六个不同相位编码序列）； FAXTX用核酸序列检索核酸序列数据库（基于所有可能的六个不同相位编码序列）。 BLAST只能匹配连续的序列，缺失片段将被分段显示。许多其他程序如BEAUTY可直观地显示BLAST的输出结果。BEAUTY为增强型的BLAST搜索服务器，对未知序列提供更多的功能提示信息。网址：http://dot.imgen.bcm.tmc.edu:9331/seq-search/protein-search.html。 当FASTA和BLAST均不能发现显著性匹配时，可采用BLITZ。BLITZ非常敏感，但运行慢。一般在FASTA和BLAST运行不能得到理想结果时采用。 BLITZ网址：http://www.ebi.ac.uk/searches/blitz.html；http://www2.ebi.ac.uk/bic_sw 为了便于对序列对齐结果进一步分析，已出现一批与BLAST和FASTA有关的后处理程序，包括分析结果的可视化和基于分析结果的二次数据提取与加工等。如： Blixem：http://www.cgr.ki.se/cgr/groups/sonnhammer/Blixem.html； MSPcrunch：http://www.cgr.ki.se/groups/sonnhammer/MSPcrunch.html； Visual BLAST，Visual FASTA：http://www.multimania.com/pdurand/； Octopus：http://www.multimania.com/pdurand/htmlDoc/software/octopus/，为Visual BLAST和Visual FASTA合并后的版本，是非常好的序列对齐结果观察软件，包括疏水性分析、多序列编辑等。 4、同源性有效的意义判据 蛋白质序列对齐分析得到的结论是：如果蛋白质序列之间至少80个氨基酸左右的区域中具有25%或更高的同源性，那么它们具有相类似的生物学性质。在此标准之下，两条蛋白质可能具有相似的功能，也可能是性质上完全不同的蛋白质。 核酸序列更为复杂，由于DNA编码的冗余特点，编码区的DNA序列在进行对齐之前可以先被手工翻译或者使用BlastX等程序翻译为蛋白质序列进行分析。当拟分析的核酸序列不是编码区时，序列一致性是否具有生物学意义上的显著性则难以得出明确结论。经验显示，DNA序列具有75%以上的同源性才可能具有潜在的生物学意义。 |
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