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blast简介及其应用13.12.15
自动将DNA翻译成6种可能的蛋白质。然后此程序
就会将翻译的6个蛋白质序列逐一与蛋白质序列数
据库中的各个成员进行比较。
2.根据数据类型,选择合适的程序
tblastx (translated BLAST):将一个核酸查询 序列的6种框架的翻译结果与一个核酸序列数据库 的6种框架翻译产物进行比较。该程序不能使用
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两种版本的BLAST比较(二)
单机版 单机版的BLAST可以通过NCBI的ftp站点获得, 有适合不同平台的版本(包括linux,dos等)。 获得程序的同时必须获取相应的数据库才能在 本地进行BLAST分析。单机版的优点是可以处 理大批的数据,可以自己定义数据库,但是需 要耗费本地机的大量资源,此外操作也没有网 络版直观、方便,需要一定的计算机操作水平。
Tblastn TBlastx
蛋白质 核酸
核酸 核酸
在核酸数据库(用所有6种可读框翻译) 中比对待检的蛋白质序列 在核酸数据库(用所有6种可读框翻译) 中比对待检的核酸序列(也用所有6种 可读框翻译)
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两种版本的BLAST比较(一)
网络版本 包括NCBI在内的很多网站都提供了在线 的BLAST服务,这也是我们最经常用到 的BLAST服务。网络版本的BLAST服务 就有方便,容易操作,数据库同步更新等 优点。但是缺点是不利于操作大批量的数 据,同时也不能自己定义搜索的数据库。
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分析过程
如不单击BLAST,而单击BLAST下面的 Algorithm Parameters,可以进行BLAST的 高级设置选项。
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分析过程
4.BLAST程序启动后,进入Formatting Blast 界面,如图:
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分析过程
5.在色条上单击,进入Conserved Domains (保守结构)分析界面,可以看到序列的 保守性利用不同的算法,得出不同的结果, 如图:
1.登陆blast主页 /BLAST/ 2.根据数据类型,选择合适的程序 3.填写表单信息 4.提交任务 5.查看和分析结果
1.登陆blast主页 / BLAST/
组装的基因组序列库 所有的 BLAST基 因数据库 基本blast
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生物序列的同源性
同源性(homology): 指从一些数据中推断出的两个基因或 蛋白质序列具有共同祖先的结论,属于质 的判断。就是说A和B的关系上,只有是 同源序列,或者非同源序列两种关系。而 说A和B的同源性为80%都是不科学的。
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相似性和同源性关系
序列的相似性和序列的同源性有一定的关系, 一般来说序列间的相似性越高的话,它们是同源 序列的可能性就更高,所以经常可以通过序列的 相似性来推测序列是否同源。 正因为存在这样的关系,很多时候对序列的 相似性和同源性就没有做很明显的区分,造成经 常等价混用两个名词。所以有出现A序列和B序 列的同源性为80%一说。
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Why use BLAST?
BLAST 是NCBI中用来将一个蛋白质或 DNA序列和各种数据库中的其他序列进行 比对的主要工具。 BLAST搜索是研究一 个蛋白质和基因的最基本的方法之一。
BLAST的使用
BLAST 具有非常广泛的应用: 研究可能存在多种剪切方式的表达序列标签。。 寻找对于一个蛋白质的功能和/或结构起关键作用的氨 基酸残基。 确定特定的蛋白质或核酸序列有哪些已知的直系同源或 旁系同源序列。 确定哪些蛋白质和基因在特定的物种中出现。 确定一个DNA或蛋白质序列身份。 发现新基因 确定一个特定基因或蛋白质有哪些已经发现了的变种。
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BLAST简介
BLAST搜索的六大优点: 使用方便,功能齐全 速度快,结果可信 NCBI精心维护,持续开发 配套数据库不断更新 免费服务(NCBI、EBI、TIGR) 免费下载,本地安装
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主要的BLAST程序(功能)
程序名 Blastn Blastp Blastx 查询序列 核酸 蛋白质 核酸 数据库 核酸 蛋白质 蛋白质 搜索方法 在核酸数据库中比对核酸序列 在蛋白质数据库中比对蛋白质序列 在蛋白质数据库中比对待检的核酸序列 (用所有6种可读框翻译)
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nr数据库是合并了若干个主要的蛋白质或 DNA数据库得到的。这些数据库中经常包 含有相同的序列,但nr数据库只收录其中 的一个序列(即使在nr数据库中出现看上 去一样的序列,实际上还是具有一些细节 上的区别)。 nr数据库是在要搜索现有的 绝大多数序列时典型和常用的数据库。
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1.序列信息部分
Blast的使用
首先在NCBI的基因数据库中找到一段基因核苷 酸序列(或者是通过测序得到的核苷酸序列)。 将该序列用FASTA格式存入记事本。 进入Blast界面选择一种自己所需的功能进行搜 索比对。 将需要查询序列键入框中选择数据库和确定比 对参数。 Blast(比对)
网页版 具体步骤
特定的BLAST
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2.根据数据类型,选择合适的程序
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2.根据数据类型,选择合适的程序
blastn (nucleotide BLAST):将一个核酸的查
询序列与一个核酸序列数据库相比较。
blastp (protein BLAST):将一个氨基酸的查询
序列与一个蛋白质序列数据库相比较。这类搜索
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Blast程序评价序列相似性的两个数据
Score:使用打分矩阵对匹配的片段进行打分,这是对各对氨
基酸残基(或碱基)打分求和的结果,一般来说,匹配片段越长、 相似性越高则Score值越大。
E value:在相同长度的情况下,两个氨基酸残基(或碱基)随
机排列的序列进行打分,得到上述Score值的概率的大小。E值越 小表示随机情况下得到该Score值的可能性越低。 我们在获得一个Blast结果时需要看这两个指标。 如果Blast获得的目标序列的Score值越高并且E-value越低表明结 果越可信,反之越不可信.
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常用的检索数据库
Pdb Nr GenBank 拥有三维空间结构的原子坐标的氨基酸序列库 蛋白数据库
EST
STS Htgs GSS Yeast E.coli Mito Alu Swissprot
Expressed sequence tags,表达序列标签数据库
sequence tagged sites,序列标签位点数据库 high throughput genomic sequences,高通量基因组序列 genome survey sequences,基因组测定序列 酵母基因组中基因编码的全套蛋白质 大肠杆菌基因组中基因编码的全套蛋白质 脊椎动物线粒体的全基因组序列 搜集了灵长类动物的Alu重复序列 蛋白质数据库
序列范围 (默认全部)
选择搜索数据库
填入查询(query)的序列
如果接受其他参数默认 设置,点击开始搜索
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4.提交任务 5.查看和分析结果
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具体例子
以下列蛋白序列为例,进行BLAST搜素:
MSDNGPQSNQRSAPRITFGGPTDSTDNNQNGGRNGARPKQRRPQGLPNNTASWFT ALTQHGKEELRFPRGQGVPINTNSGPDDQIGYYRRATRRVRGGDGKMKELSPRW YFYYLGTGPEASLPYGANKEGIVWVATEGALNTPKDHIGTRNPNNNAATVLQLPQ GTTLPKGFYAEGSRGGSQASSRSSSRSRGNSRNSTPGSSRGNSPARMASGGGETAL ALLLLDRLNQLESKVSGKGQQQQGQTVTKKSAAEASKKPRQKRTATKQYNVTQA FGRRGPEQTQGNFGDQDLIRQGTDYKHWPQIAQFAPSASAFFGMSRIGMEVTPSGT WLTYHGAIKLDDKDPQFKDNVILLNKHIDAYKTFPPTEPKKDKKKKTDEAQPLPQ RQKKQPTVTLLPAADMDDFSRQLQNSMSGASADSTQA
有专门与蛋白质搜索相关的可选参数,如对各种 PAM和BLOSUM打分矩阵的选择。
2.根据数据类型,选择合适的程序
blastx (translated BLAST):将一个核酸的查询
序列按所有可能的阅读框翻译后的序列与一个蛋白
质序列数据库进行比较。如若有一个DNA序列,想知道它编码什么蛋源自质,用此程序进行搜索。它会6
BLAST简介
BLAST既是一种算法也是一种基于该算法设 计出的搜索工具,是由美国国家生物信息中心 (NCBI)研发的一个生物信息数据库搜索工具 系统,该系统对于生物基因序列数据在计算机中 的表达和处理作了许多的研究,提供了一个快速 的基于碱基数据的搜索引擎。 BLAST是基于匹配短序列片段,用一种强有 力的统计模型来确定未知序列与数据库序列的最 佳局部联配,可在序列数据库中对查询序列进行 相似性比对工作。
特定的BLAST
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核酸数据库中 比对核酸序列 BLASTN 蛋白质数据库中 比对蛋白质序列 蛋白质数据库中 比对核酸序列 蛋白质数据库中 比对核酸序列
BLASTP
核酸数据库中 比对蛋白质序列
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标准蛋白质数据库
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快速搜索
组装的基因序列库 所有的 BLAST基 因数据库 基本操作
特定的BLAST
BLAST网页上提供的主要的去冗余(nr)数据库,因
这一操作很消耗计算机资源。
3.填写表单信息
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1.序列信息部分
序列范围 (默认全部)
选择搜索数据库
填入查询(query)的序列
如果接受其他参数默认 设置,点击开始搜索
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去冗余GenBank编码序列PDB + SwissProt + PIR + PRF
BLAST简介及其应用