Internet網上的免費分子生物學軟件
2015-3-7 15:21:06 點擊:
Internet是一個大寶藏,對研究分子生物學的人來說尤其如此,因為Internet上有大量的免費分子生物學軟件與各種蛋白質、核酸和酶數(shù)據(jù)庫,應用它們,可以極大推動我們的研究工作。
Internet網上的免費工具軟件有在線與離線兩種形式。對于在線工具軟件,只要通過瀏覽器,輸入一定的信息,便可得到相應的結果,例如二級序列分析、PCR引物設計等信息。而離線工具軟件,只要下載了這個軟件,便可在本地電腦上使用。當你在互聯(lián)網上找到了一個免費工具軟件時,第一個應注意的便是此工具軟件的操作平臺。在國外,大約50%的分子生物學家使用蘋果機(Macintosh),10%使用Unix系統(tǒng),因此,基于這兩個平臺的免費軟件在網上有許多。而我國絕大多數(shù)分子生物學家使用PC機與Windows操作系統(tǒng)。本文介紹的均為基于Windows的離線分子生物學免費工具軟件。
免費軟件往往是由個人或一個小集體開發(fā)的,其目的大多是為自己的工作方便。作者們不計較個人利益,將自己精心開發(fā)的軟件放在Internet上,供全世界同行下載使用。與商業(yè)軟件不同,大多數(shù)免費軟件的幫助文件都非常簡單,而且作者,沒有時間與義務回答用戶的詢問,只有靠用戶自己慢慢摸索使用。另外,軟件并未經過嚴格測試,常常含有一些小的錯誤與漏洞,軟件界的術語叫作“bug”,作者不對這些bug造成的危害負責,用戶則有義務將發(fā)現(xiàn)的bug通知原作者,以使在下一個版本中改正。
1. 生物分子三維結構觀察與演示軟件
1.1 RasMol RasMol是一個非常有名的軟件,用來顯示蛋白質、核酸以及小分子的三維立體結構。它可以用各種不同的顯示模式與顏色顯示生物大分子,還可以在三維下旋轉、展示生物分子,對教學、展示與論文教材撰寫,有很大幫助。最新的版本為2.7。其下載站點為:http://www.umass.edu/microbio/rasmol/。目前,該Windows版本包括幫助文件已經被Hoyoyo漢化,這也可能是第一個被漢化的分子生物學工具軟件,操作界面與幫助文件均為中文,用戶使用將非常親切。漢化后的RasMol 2.7下載站點為:hoyoyo生化軟件下載專區(qū)(http://www.nease.net/~hoyoyo/www/bcmsoft.htm)。在我的站點提供了下載鏈接:免費生物化學軟件天地(http://biosoft.yeah.net/),并附簡單中文使用說明。
1.2 CHIME CHIME 是IE與NetScape瀏覽器插件。安裝該軟件后,可以直接用瀏覽器觀看PDB格式的生物分子文件,直接在瀏覽器中觀看3D分子,進行顯示模式與顏色模式更改,旋轉等操作。不需RASMOL,對網上瀏覽非常方便。最新版本為2.0。下載站點與RasMol相同。
1.3 MolMol MolMol是另一個顯示蛋白質、核酸三維結構的軟件,通過其微調功能,調節(jié)3維效果,如陰影、打光、反射等,可以生成非常漂亮的三維圖形,應用于論文與教材讓人賞心悅目。有完整的說明和教學文件,教你如何使用。站點為:http://www.mol.biol.ethz.ch/wuthrich/software/molmol/ ,最新版本號為2.5.1。
2. 質粒作圖
2.1 Plasmid Processor 很有名的免費繪制質粒圖軟件,可以繪制線性或環(huán)形DNA。用戶定義限制位點、基因段與多克隆位點,還可插入或刪除DNA片段,支持剪貼板與打印、存盤功能。下載站點:http://www.uku.fi/~kiviraum/plasmid/plasmid.html
2.2 WinPlas 用來繪制發(fā)表質量的質粒圖,可用于論文、教材。其特性包括:知道序列或不知序列結構均能繪制質粒圖、可讀入各種流行序列格式文件引入序列信息、自動識別限制位點、構建序列結構、位點標簽說明、任意位置文字插入、生成彩圖、線性或環(huán)形序列繪制等。版本號2.5,可免費下載其演示版,不能存盤,不能拷貝,不能打印,但可在繪制好質粒圖后,用Print Scrn鍵復制屏幕,粘貼到畫筆選取繪制好的質粒部分,再粘貼到Word,便可使用。下載站點:免費生物化學軟件天地(http://biosoft.yeah.net)。
3. 蛋白質分析
3.1 AnTheProt AnTheProt包括了蛋白質研究領域的大多數(shù)內容,功能非常強大。應用此軟件包,使用個人電腦,便能進行各種蛋白質序列分析與特性預測,包括:進行蛋白質序列二級結構預測;在蛋白質序列中查找符合PROSITES數(shù)據(jù)庫的特征序列;繪制出蛋白質序列的所有理化特性曲線;在Internet或本地蛋白質序列數(shù)據(jù)庫中查找類似序列;計算蛋白質序列分子量,比容與各蛋白質殘基百分組成;計算蛋白質序列滴定曲線與等電點;選定一個片段后,繪制Helical Wheel圖;進行點陣圖(Dot Plot)分析;計算信號肽潛在的斷裂位點等許多功能。是蛋白質研究人員必備的工具軟件。最新版本號為4.3c,網址為:http: //www.ibcp.fr。
4. DNA分析
4.1 DNATool DNATool是一個功能很全面的DNA序列分析工具,它不是免費軟件而是共享軟件,允許你免費使用3個月,3個月后便拒絕運行,除非你交錢注冊。其功能有:序列編輯與類似序列查找、建立自己的序列數(shù)據(jù)庫進行查找、多序列比較、序列翻譯、蛋白質序列分析、引物設計與分析、基因表達序列分析(SAGE)功能等,還包括DNA分析常用的功能,如堿基百分組成、分子量計算等。超期后,將計算機時鐘調回3個月內,仍能繼續(xù)使用。最新版本為5..1.570,下載網址:http://www.crc.dk/phys/A01B04_dnatools.htm。
4.2 DNA Club 一個中國留美學生所編寫的DNA分析軟件,功能包括:序列編輯、查找、PCR引物設計、引物評估、限制酶分析等功能,操作界面友好方便,最新版本:1.5,下載站點為:http://128.84.203.244/。
4.3 ANNHYB 用來設計PCR引物與設計基因探針,對短DNA序列,它可生成互補序列、預測融點溫度、計算GC百分含量、計算分子量、計算摩爾消光系數(shù)等。是一個有用而方便的小工具。目前版本:2.21,下載站點:http://pcgen018.molinette.unito.it/programs/ 。
4.4 RESTRICTION ANALYSIS RESTRICTION ANALYSIS用來獲得限制酶消化結果。用戶定義需消化的序列以及在限制酶數(shù)據(jù)庫中指定所用的限制酶,程序便輸出消化的結果。目前的版本為Beta版,下載地址:http://pcgen018.molinette.unito.it/programs/。
4.5 JaMBW Java語言是一個跨操作平臺的語言,只要這個系統(tǒng)有支持Java語言的環(huán)境即可。在Windows環(huán)境下,IE與Netscape 瀏覽器均支持Java 語言,所以用Java語言編寫的分子生物學軟件包JaMBW便是在瀏覽器下工作的。JaMBW包含了分子生物學研究常用的一些操作:序列格式轉換、求序列的互補序列與逆序列、將DNA序列翻譯成蛋白質序列、序列分析、多序列比較、特征位點查找、3維分子結構查看、PCR引物設計、緩沖液設計等功能,最新版本號為1.1,下載站點:http://www.embl-heidelberg.de/JaMBW/main.html。
4.6 pDRAW pDRAW也是一個DNA分析工具。它包括DNA序列輸入與分析、限制酶消化分析以及環(huán)形與線性DNA圖形輸出等許多功能。作者已經將許多選擇設計成選項,只須你選擇即可,非常方便。最新版本號:1.0.33,下載網址:http://www2.crosswinds.net/~acaclone/。
5. RNA分析
5.1 RNA Draw 最新版本號為1.1b2,RNA二級結構分析軟件,對RNA一級序列進行二級結構分析作圖,最有意思的是大部分功能集中在鼠標右鍵。下載站點為:http://mango.mef.ki.se/~ole/rnadraw/rnadraw.html。目前已經有漢化版,下載網址:hoyoyo生化軟件下載專區(qū)(http://www.nease.net/~hoyoyo/www/bcmsoft.htm)。在我的站點提供了漢化版下載鏈接:免費生物化學軟件天地(http://biosoft.yeah.net/)。
5.2 RNAstructure 輸入或載入RNA的一級序列,根據(jù)最小自由能原理,依據(jù)一定算法,預測出其二級結構圖,并將圖形輸出到窗口,讓你輕松得到漂亮的二級結構圖形。是非常出色的一個程序。最新版本:3.2.1,下載站點:http://rna.chem.rochester.edu/RNAstructure.html。
6. 序列編輯分析與格式轉換
6.1 SeqPup SeqPup是生物分子序列編輯與分析軟件。功能包括多序列比較、單序列編輯、各種序列格式文件讀取與將序列輸入到不同的序列格式文件、序列整理打印(可加框與陰影,加標記等)、序列編輯、互補序列、DNA翻譯到蛋白質序列或蛋白質序列翻譯到DNA。它還可以外掛其他分析軟件,例如ClustalW等,可自己定義外觀應用軟件。目前的版本為0.8,用Java語言寫成,需要Java運行環(huán)境,在http://www.javasoft.com/products/jdk/1.1/jre/download-jre-windows.html下載Java運行環(huán)境。 SeqPup的站點為:http://iubio.bio.indiana.edu/IUBio-Software+Data/molbio/seqpup/java/seqpup-doc.html。
6.2 ForCon 蛋白質與核酸序列格式并無統(tǒng)一標準,不同的數(shù)據(jù)庫與不同的程序又定義了不同的格式,因此,序列格式轉換程序悄然出現(xiàn),F(xiàn)orCon 1.0便是一個出色代表。它是一個核酸與蛋白質不同序列格式文件的轉換軟件,可雙向轉換各種常見的多序列格式文件。ForCon 1.0支持連續(xù)序列形式與隔行序列形式,也可互相轉換。下載站點為:http://bioc-www.uia.ac.be/u/jraes/。
6.3 SeqVerter SeqVerter也是一個序列格式轉換軟件,它可以同時打開多個序列文件、查看序列、選擇序列的一部分進行格式轉換、將來自不同文件的序列并入一個多序列文件以及將序列從一個多序列文件中分成不同單序列文件。最新版本號為1.3,下載網站:http://www.genestudio.com/。
7. 多序列比較
7.1 Clustal W Clustal W用來對核酸與蛋白質序列進行多序列比較(multiple sequence alignment)的軟件。在ftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/ClustalW 提供下載,目前的版本為1.8。在ftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/ClustalX/提供了Clustal X,為Clustal W的窗口式使用界面,方便大家的使用操作,最新版本為1.8。下載時應注意,它含有多種操作系統(tǒng)的版本,不要弄錯。在http://www-igbmc.u-strasbg.fr/BioInfo/ClustalW/ 有一個在線使用手冊,在使用過程中有什么問題,可以在此獲得幫助。
7.2 MACAW 通過實施基因組計劃,得到了大量的蛋白質序列與DNA序列數(shù)據(jù),這樣一些片段常常有類似的分子結構與生物特性。但是,用人工的方法不可能完成如此大量的比較工作。運用統(tǒng)計學方法,利用一定的運算規(guī)則,使用計算機來查找這些片段是唯一的方法。MACAW 2.05正是這樣的一個程序。下載站點:ftp://ncbi.nlm.nih.gov/pub/macaw/。
7.3 GeneDoc GeneDoc幫助研究人員進行多序列比較,并可以以各種方式標記序列,生成發(fā)表質量的輸出報告。GeneDoc還能進行相關的分析,讓你對研究的序列了解更多。最新版本號:2.0.1,下載站點:http://www.cris.com/~ketchup/genedoc.shtml
8. 進化樹生成與分析
8.1 PHYLIP PHYLIP用來進行進化樹分析。它可以分析DNA與蛋白質序列,限制酶位點等,并可繪制進化樹。程序含有許多選項可以精確控制與分析。目前的版本為3..572。網站地址為: http://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html 。
8.2 TreeView Tree View是用來生成與打印進化樹的軟件,它可以讀取NEXUS與PHYLIP生成的進化樹格式文件,生成進化樹,并輸出到打印機。最新版本為:1.5,下載站點為:http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html 。
9. 同源序列檢索
9.1 FASTA FASTA將一條序列與另一條序列進行比較或在數(shù)據(jù)庫中查找同源序列并輸出,在Internet上有許多的在線FASTA查找服務,也可下載后離線使用。版本號:3.2t05。下載站點:ftp://ftp.virginia.edu/pub/fasta/dos/
9.2 BLAST 在一個龐大的數(shù)據(jù)庫中查找某一個序列的同源性序列,沒有BLAST的幫助可以說無法想象。目前在Internet網上有許多在線的Blast查找程序,專門用于查找各大數(shù)據(jù)庫中與用戶提交的序列同源的序列。分成五個不同的程序,分別為:blastp(提交蛋白質序列,在蛋白質序列數(shù)據(jù)庫中查序列)、blastn(提交核酸序列,在核酸序列數(shù)據(jù)庫中查找同源序列) blastx(提交核酸序列,在蛋白質序列數(shù)據(jù)庫中查找同源序列)、tblastn (提交蛋白質序列,在核酸序列數(shù)據(jù)庫中查找同源序列)、tblastx(提交核酸序列,在核酸序列數(shù)據(jù)庫中查找同源序列)。通常通過在線方式或Email方式提交查詢序列,得到查詢結果。如果需要在本地使用的話,可以下載BLAST程序與相應數(shù)據(jù)庫,便能在本地使用了。網址:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/。下載網址:ftp://ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables。注意有應用于不同操作平臺的好幾個版本,最新版本號為2.0。
9.3 Octopus Octopus是用來分析BLAST與FASTA輸出結果的程序,是BLAST與FASTA的補充程序,可以進行相關的各種分析。下載網址:http://www.lmcp.jussieu.fr/~durand/HtmlDoc/software/octopus/octo_main.html。
9.4 FASTA/BLAST Scan FASTA/BLAST Scan是一個補充程序,用來對FASTA與BLAST查詢輸出的文件進行處理,并以Pearson 格式輸出序列文件,便于使用其它分析軟件分析檢索出的序列。是一個很好的小幫手。版本號:3.5,下載網址:http://pcgen018.molinette.unito.it/programs/。
10. 其它有關程序
10.1 ELISA標準曲線擬合程序 除了ELISA標準曲線擬合外,各種實驗數(shù)據(jù),都可以用CurveExpert進行分析。它使用非常方便,并且可以生成漂亮的曲線應用到論文之中。最新版本:1.3。下載地址:http://www.ebicom.net/~dhyams/cvxpt.htm 。
10.2 Image Tool Image Tool 是一個免費的科學用途的圖像處理與分析軟件,可以顯示、編輯、分析、處理、壓縮、打印灰度圖形或彩色圖形?纱蜷_超過22中圖像格式。在生物領域,它的用途便是各種膠圖的分析了。只要有掃描儀,便能利用該軟件完成膠圖的各種處理,包括注釋、透光率掃描等工作。最新版本:2.0 beta。下載網址:http://ddsdx.uthscsa.edu/dig/itdesc.html。
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