基因工程06-常用工具軟件和生物信息學(xué)資源

生物信息資源

常用生物信息中心

NCBI美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心(NationalCenterforBiotechnologyInformation)，它的前身是美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生署(NationalInstituteofHealth,簡(jiǎn)稱(chēng)NIH)所屬的一個(gè)研究所的計(jì)算生物學(xué)研究室,1988年獨(dú)立為NCBI,形式上屬于國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書(shū)館。NCBI管理著包括GenBank在內(nèi)的一批數(shù)據(jù)庫(kù),如UniGene、dbSNP、COG、LoccusLink、OMIM和MMDB等。它提供Entrez數(shù)據(jù)庫(kù)檢索工具、BLAST數(shù)據(jù)庫(kù)序列搜索等服務(wù)。Biosino:是中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物信息中心的網(wǎng)站,它目前除維護(hù)我國(guó)的核酸序列公共數(shù)據(jù)庫(kù)外,還提供包括各種鏈接的生物學(xué)導(dǎo)航信息。

主要生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)

PubMedNLM提供的一項(xiàng)服務(wù)，能夠?qū)EDLINE上超過(guò)1200萬(wàn)條的上世紀(jì)六十年代中期至今的雜志引用和其他的生命科學(xué)期刊進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，并可以連接到參與的出版商網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的全文文章和其他相關(guān)資源。MEDLINE也有缺陷，它以醫(yī)學(xué)為主，植物學(xué)等方面收錄不夠全面。中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)

《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》醫(yī)藥衛(wèi)生輯:即CNKI知識(shí)創(chuàng)新網(wǎng)，中國(guó)學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)是目前國(guó)內(nèi)唯一的全文期刊數(shù)據(jù)庫(kù),因此它是獲取醫(yī)學(xué)期刊全文的最佳途徑。主要核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)

GenBank(NCBI美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心)EMBL(EuropeanMolecularBiologyLaboratory,歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室)DDBJ(DNADatabankofJapan,日本DNA數(shù)據(jù)庫(kù))它們每天交換信息，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)DNA序列記錄的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。每個(gè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)收集來(lái)自不同地理分布的數(shù)據(jù)（EMBL負(fù)責(zé)歐洲，GenBank負(fù)責(zé)美洲，DDBJ負(fù)責(zé)亞洲等）特殊核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)

dbEST表達(dá)序列標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)，短的、單次（測(cè)序）閱讀的cDNA序列。也包括來(lái)自于差異顯示和RACE實(shí)驗(yàn)的cDNA序列。dbSTS序列標(biāo)簽位點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，短的在基因組上可以被唯一操作的序列，用于產(chǎn)生作圖位點(diǎn)。VectorDB載體數(shù)據(jù)庫(kù)包含許多分子生物學(xué)中常用載體的注釋及序列，大約有2600個(gè)，并與GenBank建立了聯(lián)系。dbMHC主要組織相容性抗原復(fù)合體（humanMajorHistocompatibilityComplex，MHC)相關(guān)的DNA和臨床數(shù)據(jù)庫(kù)dbSNP單核苷酸多態(tài)性數(shù)據(jù)庫(kù)，包括SNPs，小范圍的插入/缺失，多態(tài)重復(fù)單元，和微衛(wèi)星變異。dbGSS基因組調(diào)查序列的數(shù)據(jù)庫(kù)，短的、單次（測(cè)序）閱讀的cDNA序列，exontrap獲得的序列，cosmid/BAC/YAC末端，及其他。RefSeqNCBI數(shù)據(jù)庫(kù)的參考序列。校正的，非冗余集合，包括基因組DNAcontigs，已知基因的mRNAs和蛋白，在將來(lái)，整個(gè)的染色體。Accessionnumbers用NT_xxxxxx,NM_xxxxxx,NP_xxxxxx,和NC_xxxxxx的形式來(lái)表示。基因組數(shù)據(jù)庫(kù)超過(guò)800種在GenBank中被完整測(cè)序的物種，包括大于500種病毒，〉25種細(xì)菌，酵母，和許多viroids，質(zhì)粒，和細(xì)胞器。還包括正在進(jìn)行中的基因組，比如人，小鼠，線(xiàn)蟲(chóng)，瘧原蟲(chóng)，果蠅，利什曼原蟲(chóng)，水稻，和玉米。提供完成的基因組/染色體的圖形概覽，并可以探究那些逐步細(xì)化的區(qū)域。也提供那些已經(jīng)被NCBI工作人員分析過(guò)的物種的編碼區(qū)的摘要和TaxTables。另外，EntrezMapViewer，Entrez基因組的一個(gè)軟件組成部分，提供整合的果蠅（細(xì)胞遺傳學(xué)和序列圖譜）和人類(lèi)（細(xì)胞遺傳學(xué)，遺傳連鎖，序列，放射雜交，和其它圖譜）的染色體圖譜的瀏覽。TPA數(shù)據(jù)庫(kù)第三方注解數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)DDBJ/ENBL/GenBank已有的序列進(jìn)行再注解和匯編蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)

SWISS-PROT:日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)系和歐洲生物信息學(xué)研究所(EBI)合作維護(hù)。包括了從EMBL翻譯而來(lái)的蛋白質(zhì)序列，這些序列經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)和注釋。PIR:由美國(guó)華盛頓的喬治城大學(xué)全國(guó)生物醫(yī)學(xué)研究基金會(huì)（NBRF）、德國(guó)馬普生物化學(xué)研究所的Martinsried蛋白質(zhì)序列研究所（MIPS）和日本東京理科大學(xué)的日本國(guó)際蛋白質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)（JIPID）3家實(shí)驗(yàn)室共同合作開(kāi)發(fā)。TREMBL:包括了所有EMBL庫(kù)中的蛋白質(zhì)編碼區(qū)序列，提供了一個(gè)非常全面的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)源生物大分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)

PDB

:ProteinDataBank（蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)）的縮寫(xiě)，是一個(gè)生物大分子三維結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。PDB是目前最主要的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著晶體衍射技術(shù)的不斷改進(jìn)，結(jié)構(gòu)測(cè)定的速度和精度也逐步提高。其中大部分為蛋白質(zhì)，包括多肽和病毒，此外，還有核酸、蛋白和核酸復(fù)合物以及少量多糖分子。MMDB:Entrez的蛋白質(zhì)分子模型數(shù)據(jù)庫(kù)，屬于來(lái)源于Brookhaven蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)（PDB）的三維結(jié)構(gòu)的一個(gè)子集。其數(shù)據(jù)來(lái)源于X-ray晶體衍射和NMR色譜，不包括理論模型。由NCBI的MMDB組維護(hù)。其它常用數(shù)據(jù)庫(kù)

分類(lèi)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)Taxonomydatabase。由NCBI建立,包括>130,000現(xiàn)存的和滅絕的生物體的名字和譜系，在基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中至少提供一個(gè)核酸或蛋白序列。酶學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)ECENZYME該數(shù)據(jù)庫(kù)由London大學(xué)生物分子結(jié)構(gòu)與模型研究組的RomanLaskowskiandAndrewWallace建立。含有PDB數(shù)據(jù)庫(kù)中已知的酶結(jié)構(gòu)共3011條。其酶學(xué)分類(lèi)號(hào)為1-6.DNA和蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)庫(kù)DPInteract信號(hào)傳導(dǎo)及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)DIP-DbofInteractingProteinsINTERACT-Protein-ProteininteractiondbProNet-Protein-ProteininteractiondbCANSITE-SignalTransduction'sWebSPAD-SignalingpathwaydbCSNDB-CellSignalingNetworksdb蛋白質(zhì)二維凝膠電泳數(shù)據(jù)庫(kù)WORLD-2DPAGE-Acompleteindexof2DdbandserversPhoretixlinks-Phoretixpageoflinksto2Dgeldb蛋白保守域數(shù)據(jù)CDD（ConservedDomainDatabase）-acollectionofsequencealignmentsandprofilesrepresentingproteindomainsconservedinmolecularevolution.專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)DPD-DNAPatentdbAgPatents-AgriculturalBiotechnologypatentsfromtheUSDAUSPTOpatentdb-USAPatentandTrademarkOfficepatentdb/-PatentinformationdatabasefromtheEuropeanPatentOffice(worldwidecoverage)TheDelphionIntellectualPropertyNetwork(IPN)

forsearching,viewing,andanalyzingpatentdocuments.還有其它許許多多生物數(shù)據(jù)庫(kù)，例如：特定基因或蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，糖類(lèi)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，蛋白質(zhì)翻譯后修飾相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)，人類(lèi)基因突變及疾病相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)等。Biosino生物信息中心進(jìn)行了很好的整理，可方便的鏈接到相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)頁(yè)。（/pages/source-db1.htm）數(shù)據(jù)庫(kù)信息檢索系統(tǒng)

Entrez:是由NCBI主持的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索系統(tǒng)，它包括核酸，蛋白以及Medline文摘數(shù)據(jù)庫(kù)，在這三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立了非常完善的聯(lián)系。因此，可以從一個(gè)DNA序列查詢(xún)到蛋白產(chǎn)物以及相關(guān)文獻(xiàn)，而且，每個(gè)條目均有一個(gè)類(lèi)鄰(neighboring)信息，給出與查詢(xún)條目接近的信息。SRS:檢索系統(tǒng)在歐洲的許多網(wǎng)站被廣泛使用。SRS是一個(gè)具有彈性的系統(tǒng)，可應(yīng)用于大量不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。這意味著使用SRS的數(shù)據(jù)庫(kù)在各個(gè)站點(diǎn)可能略有差異，而這種差異是由數(shù)據(jù)庫(kù)管理者所決定的。例如，OWL數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)非冗余蛋白質(zhì)序列庫(kù)，它的數(shù)據(jù)來(lái)源主要是從其它主要蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中收集而來(lái)的，在SEQNET服務(wù)器(www.seqnet.dl.ac.uk/srs/srsc)可通過(guò)SRS搜索而進(jìn)入OWL，但在EBI網(wǎng)站通過(guò)SRS則不能進(jìn)入OWL。序列一般可通過(guò)記錄號(hào)(如來(lái)自1篇發(fā)表的論文)或是該序列注釋中的一些信息進(jìn)行檢索。SRS的優(yōu)勢(shì)是可以使你通過(guò)普通的終端去檢索大范圍的數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)DR欄鏈接到在其它數(shù)據(jù)庫(kù)。分子生物學(xué)常用綜合軟件

GCG:最初是Wisconsin大學(xué)的GeneticComputerGroup發(fā)展的，后者現(xiàn)在是位于美國(guó)加州的OxfordMolecularGroup的子公司。GCG包含130多個(gè)與分析有關(guān)的程序。有6種重要生物數(shù)據(jù)庫(kù)隨程序包一起提供，并由GCG公司負(fù)責(zé)每?jī)蓚€(gè)月更新一次。對(duì)DNA和蛋白質(zhì)分析而言,GCG軟件包是功能最強(qiáng)大，使用最廣泛的計(jì)算機(jī)程序之一。一般以網(wǎng)絡(luò)版服務(wù)器提供服務(wù)。主要功能：a)限制性酶切圖譜b)多序列對(duì)比c)DNA到蛋白質(zhì)的翻譯d)蛋白質(zhì)分析e)數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋f)PCR引物設(shè)計(jì)VectorNTI:

功能與GCG相似，單機(jī)版提供服務(wù)。它以美觀的界面，友好的操作方法在分子生物學(xué)界享有盛譽(yù)。作為一種多功能的分子生物學(xué)應(yīng)用軟件，在分析主界面，軟件可以對(duì)核酸蛋白分子進(jìn)行限制酶分析、結(jié)構(gòu)域查找等多種分析和操作，生成重組分子策略和實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行限制酶片段的虛擬電泳，新建輸入各種格式的分子數(shù)據(jù)、加以注釋?zhuān)敵龈哔|(zhì)量的圖像。VectorNTISuite還有以下獨(dú)立的分析程序，完成相關(guān)分析。這些獨(dú)立的程序，可以通過(guò)選定->分析->結(jié)果三步調(diào)用。3DMol－顯示PDB格式分子的三維結(jié)構(gòu)；AlignX－序列相似性比較；AlignXblocks－序列局部完全相同比較；BioPlot－幾十種核酸蛋白序列分析、理化性質(zhì)分析；ContigExpress－將小片段拼裝成長(zhǎng)序列；GCGConverter－GCG格式文件轉(zhuǎn)換成NTI的格式；PubMed/EntrezSearch－搜索PubMed、PDB、GenBank；BackTranslation－核酸->蛋白->核酸反向翻譯的工具；MatrixEditor－矩陣數(shù)據(jù)編輯；ToolsManager－連接其他程序和網(wǎng)絡(luò)連接的界面。分成Align、Analyze、Assemble、Tools四部分。VectorNTI還自帶常規(guī)核酸、蛋白序列數(shù)據(jù)庫(kù)，并能很好的管理使用用戶(hù)個(gè)人的數(shù)據(jù)庫(kù)。供分子生物學(xué)研究使用的綜合軟件很多，還包括DNAstar、DNAsis、DNATools等分子生物學(xué)常用專(zhuān)業(yè)軟件

BLAST：“局部相似性基本查詢(xún)工具”(BasicLocalAlignmentSearchTool)的縮寫(xiě)，Blast是NCBI研制的一個(gè)生物基因數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢(xún)工具，功能強(qiáng)大，檢索速度快，流行于世界上幾乎所有的生物信息中心。功能名稱(chēng)功能Blastn用核酸序列搜索核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)Blastp用蛋白質(zhì)序列搜索蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)Blastx用核酸序列(翻譯成蛋白質(zhì))搜索蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)TBlastn用蛋白質(zhì)序列(翻譯成核酸)搜索核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)Tblastx用核酸翻譯的蛋白質(zhì)序列搜索核酸翻譯的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)Blast其它功能

BLAST兩個(gè)序列一個(gè)基于BLAST的工具，對(duì)齊兩個(gè)核酸或蛋白的序列，產(chǎn)生一個(gè)成對(duì)的DNA-DNA或蛋白—蛋白序列比較。IgBLASTIgBLAST被開(kāi)發(fā)出來(lái)以便于分析在GenBank中的免疫球蛋白的序列。它允許用blastp或b