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Internet网上的免费分子生物学软件

2015-3-7 15:21:06      点击:
Internet是一个大宝藏,对研究分子生物学的人来说尤其如此,因为Internet上有大量的免费分子生物学软件与各种蛋白质、核酸和酶数据库,应用它们,可以极大推动我们的研究工作。
 
Internet网上的免费工具软件有在线与离线两种形式。对于在线工具软件,只要通过浏览器,输入一定的信息,便可得到相应的结果,例如二级序列分析、PCR引物设计等信息。而离线工具软件,只要下载了这个软件,便可在本地电脑上使用。当你在互联网上找到了一个免费工具软件时,第一个应注意的便是此工具软件的操作平台。在国外,大约50%的分子生物学家使用苹果机(Macintosh),10%使用Unix系统,因此,基于这两个平台的免费软件在网上有许多。而我国绝大多数分子生物学家使用PC机与Windows操作系统。本文介绍的均为基于Windows的离线分子生物学免费工具软件。
 
免费软件往往是由个人或一个小集体开发的,其目的大多是为自己的工作方便。作者们不计较个人利益,将自己精心开发的软件放在Internet上,供全世界同行下载使用。与商业软件不同,大多数免费软件的帮助文件都非常简单,而且作者,没有时间与义务回答用户的询问,只有靠用户自己慢慢摸索使用。另外,软件并未经过严格测试,常常含有一些小的错误与漏洞,软件界的术语叫作“bug”,作者不对这些bug造成的危害负责,用户则有义务将发现的bug通知原作者,以使在下一个版本中改正。
 
1. 生物分子三维结构观察与演示软件
 
1.1 RasMol RasMol是一个非常有名的软件,用来显示蛋白质、核酸以及小分子的三维立体结构。它可以用各种不同的显示模式与颜色显示生物大分子,还可以在三维下旋转、展示生物分子,对教学、展示与论文教材撰写,有很大帮助。最新的版本为2.7。其下载站点为:http://www.umass.edu/microbio/rasmol/。目前,该Windows版本包括帮助文件已经被Hoyoyo汉化,这也可能是第一个被汉化的分子生物学工具软件,操作界面与帮助文件均为中文,用户使用将非常亲切。汉化后的RasMol 2.7下载站点为:hoyoyo生化软件下载专区(http://www.nease.net/~hoyoyo/www/bcmsoft.htm)。在我的站点提供了下载链接:免费生物化学软件天地(http://biosoft.yeah.net/),并附简单中文使用说明。
 
1.2 CHIME CHIME 是IE与NetScape浏览器插件。安装该软件后,可以直接用浏览器观看PDB格式的生物分子文件,直接在浏览器中观看3D分子,进行显示模式与颜色模式更改,旋转等操作。不需RASMOL,对网上浏览非常方便。最新版本为2.0。下载站点与RasMol相同。
 
1.3 MolMol MolMol是另一个显示蛋白质、核酸三维结构的软件,通过其微调功能,调节3维效果,如阴影、打光、反射等,可以生成非常漂亮的三维图形,应用于论文与教材让人赏心悦目。有完整的说明和教学文件,教你如何使用。站点为:http://www.mol.biol.ethz.ch/wuthrich/software/molmol/ ,最新版本号为2.5.1。
 
2. 质粒作图
 
2.1 Plasmid Processor 很有名的免费绘制质粒图软件,可以绘制线性或环形DNA。用户定义限制位点、基因段与多克隆位点,还可插入或删除DNA片段,支持剪贴板与打印、存盘功能。下载站点:http://www.uku.fi/~kiviraum/plasmid/plasmid.html
 
2.2 WinPlas 用来绘制发表质量的质粒图,可用于论文、教材。其特性包括:知道序列或不知序列结构均能绘制质粒图、可读入各种流行序列格式文件引入序列信息、自动识别限制位点、构建序列结构、位点标签说明、任意位置文字插入、生成彩图、线性或环形序列绘制等。版本号2.5,可免费下载其演示版,不能存盘,不能拷贝,不能打印,但可在绘制好质粒图后,用Print Scrn键复制屏幕,粘贴到画笔选取绘制好的质粒部分,再粘贴到Word,便可使用。下载站点:免费生物化学软件天地(http://biosoft.yeah.net)。
 
3. 蛋白质分析
 
3.1 AnTheProt AnTheProt包括了蛋白质研究领域的大多数内容,功能非常强大。应用此软件包,使用个人电脑,便能进行各种蛋白质序列分析与特性预测,包括:进行蛋白质序列二级结构预测;在蛋白质序列中查找符合PROSITES数据库的特征序列;绘制出蛋白质序列的所有理化特性曲线;在Internet或本地蛋白质序列数据库中查找类似序列;计算蛋白质序列分子量,比容与各蛋白质残基百分组成;计算蛋白质序列滴定曲线与等电点;选定一个片段后,绘制Helical Wheel图;进行点阵图(Dot Plot)分析;计算信号肽潜在的断裂位点等许多功能。是蛋白质研究人员必备的工具软件。最新版本号为4.3c,网址为:http: //www.ibcp.fr。
 
4. DNA分析
 
4.1 DNATool DNATool是一个功能很全面的DNA序列分析工具,它不是免费软件而是共享软件,允许你免费使用3个月,3个月后便拒绝运行,除非你交钱注册。其功能有:序列编辑与类似序列查找、建立自己的序列数据库进行查找、多序列比较、序列翻译、蛋白质序列分析、引物设计与分析、基因表达序列分析(SAGE)功能等,还包括DNA分析常用的功能,如碱基百分组成、分子量计算等。超期后,将计算机时钟调回3个月内,仍能继续使用。最新版本为5..1.570,下载网址:http://www.crc.dk/phys/A01B04_dnatools.htm。
 
4.2 DNA Club 一个中国留美学生所编写的DNA分析软件,功能包括:序列编辑、查找、PCR引物设计、引物评估、限制酶分析等功能,操作界面友好方便,最新版本:1.5,下载站点为:http://128.84.203.244/。
 
4.3 ANNHYB 用来设计PCR引物与设计基因探针,对短DNA序列,它可生成互补序列、预测融点温度、计算GC百分含量、计算分子量、计算摩尔消光系数等。是一个有用而方便的小工具。目前版本:2.21,下载站点:http://pcgen018.molinette.unito.it/programs/ 。
 
4.4 RESTRICTION ANALYSIS RESTRICTION ANALYSIS用来获得限制酶消化结果。用户定义需消化的序列以及在限制酶数据库中指定所用的限制酶,程序便输出消化的结果。目前的版本为Beta版,下载地址:http://pcgen018.molinette.unito.it/programs/。
 
4.5 JaMBW Java语言是一个跨操作平台的语言,只要这个系统有支持Java语言的环境即可。在Windows环境下,IE与Netscape 浏览器均支持Java 语言,所以用Java语言编写的分子生物学软件包JaMBW便是在浏览器下工作的。JaMBW包含了分子生物学研究常用的一些操作:序列格式转换、求序列的互补序列与逆序列、将DNA序列翻译成蛋白质序列、序列分析、多序列比较、特征位点查找、3维分子结构查看、PCR引物设计、缓冲液设计等功能,最新版本号为1.1,下载站点:http://www.embl-heidelberg.de/JaMBW/main.html。
 
4.6 pDRAW pDRAW也是一个DNA分析工具。它包括DNA序列输入与分析、限制酶消化分析以及环形与线性DNA图形输出等许多功能。作者已经将许多选择设计成选项,只须你选择即可,非常方便。最新版本号:1.0.33,下载网址:http://www2.crosswinds.net/~acaclone/。
 
5. RNA分析
 
5.1 RNA Draw 最新版本号为1.1b2,RNA二级结构分析软件,对RNA一级序列进行二级结构分析作图,最有意思的是大部分功能集中在鼠标右键。下载站点为:http://mango.mef.ki.se/~ole/rnadraw/rnadraw.html。目前已经有汉化版,下载网址:hoyoyo生化软件下载专区(http://www.nease.net/~hoyoyo/www/bcmsoft.htm)。在我的站点提供了汉化版下载链接:免费生物化学软件天地(http://biosoft.yeah.net/)。
 
5.2 RNAstructure 输入或载入RNA的一级序列,根据最小自由能原理,依据一定算法,预测出其二级结构图,并将图形输出到窗口,让你轻松得到漂亮的二级结构图形。是非常出色的一个程序。最新版本:3.2.1,下载站点:http://rna.chem.rochester.edu/RNAstructure.html。
 
6. 序列编辑分析与格式转换
 
6.1 SeqPup SeqPup是生物分子序列编辑与分析软件。功能包括多序列比较、单序列编辑、各种序列格式文件读取与将序列输入到不同的序列格式文件、序列整理打印(可加框与阴影,加标记等)、序列编辑、互补序列、DNA翻译到蛋白质序列或蛋白质序列翻译到DNA。它还可以外挂其他分析软件,例如ClustalW等,可自己定义外观应用软件。目前的版本为0.8,用Java语言写成,需要Java运行环境,在http://www.javasoft.com/products/jdk/1.1/jre/download-jre-windows.html下载Java运行环境。 SeqPup的站点为:http://iubio.bio.indiana.edu/IUBio-Software+Data/molbio/seqpup/java/seqpup-doc.html。
 
6.2 ForCon 蛋白质与核酸序列格式并无统一标准,不同的数据库与不同的程序又定义了不同的格式,因此,序列格式转换程序悄然出现,ForCon 1.0便是一个出色代表。它是一个核酸与蛋白质不同序列格式文件的转换软件,可双向转换各种常见的多序列格式文件。ForCon 1.0支持连续序列形式与隔行序列形式,也可互相转换。下载站点为:http://bioc-www.uia.ac.be/u/jraes/。
 
6.3 SeqVerter SeqVerter也是一个序列格式转换软件,它可以同时打开多个序列文件、查看序列、选择序列的一部分进行格式转换、将来自不同文件的序列并入一个多序列文件以及将序列从一个多序列文件中分成不同单序列文件。最新版本号为1.3,下载网站:http://www.genestudio.com/。
 
7. 多序列比较
 
7.1 Clustal W Clustal W用来对核酸与蛋白质序列进行多序列比较(multiple sequence alignment)的软件。在ftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/ClustalW 提供下载,目前的版本为1.8。在ftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/ClustalX/提供了Clustal X,为Clustal W的窗口式使用界面,方便大家的使用操作,最新版本为1.8。下载时应注意,它含有多种操作系统的版本,不要弄错。在http://www-igbmc.u-strasbg.fr/BioInfo/ClustalW/ 有一个在线使用手册,在使用过程中有什么问题,可以在此获得帮助。
 
7.2 MACAW 通过实施基因组计划,得到了大量的蛋白质序列与DNA序列数据,这样一些片段常常有类似的分子结构与生物特性。但是,用人工的方法不可能完成如此大量的比较工作。运用统计学方法,利用一定的运算规则,使用计算机来查找这些片段是唯一的方法。MACAW 2.05正是这样的一个程序。下载站点:ftp://ncbi.nlm.nih.gov/pub/macaw/。
 
7.3 GeneDoc GeneDoc帮助研究人员进行多序列比较,并可以以各种方式标记序列,生成发表质量的输出报告。GeneDoc还能进行相关的分析,让你对研究的序列了解更多。最新版本号:2.0.1,下载站点:http://www.cris.com/~ketchup/genedoc.shtml
 
8. 进化树生成与分析
 
8.1 PHYLIP PHYLIP用来进行进化树分析。它可以分析DNA与蛋白质序列,限制酶位点等,并可绘制进化树。程序含有许多选项可以精确控制与分析。目前的版本为3..572。网站地址为: http://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html 。
 
8.2 TreeView Tree View是用来生成与打印进化树的软件,它可以读取NEXUS与PHYLIP生成的进化树格式文件,生成进化树,并输出到打印机。最新版本为:1.5,下载站点为:http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html 。
 
9. 同源序列检索
 
9.1 FASTA FASTA将一条序列与另一条序列进行比较或在数据库中查找同源序列并输出,在Internet上有许多的在线FASTA查找服务,也可下载后离线使用。版本号:3.2t05。下载站点:ftp://ftp.virginia.edu/pub/fasta/dos/
 
9.2 BLAST 在一个庞大的数据库中查找某一个序列的同源性序列,没有BLAST的帮助可以说无法想象。目前在Internet网上有许多在线的Blast查找程序,专门用于查找各大数据库中与用户提交的序列同源的序列。分成五个不同的程序,分别为:blastp(提交蛋白质序列,在蛋白质序列数据库中查序列)、blastn(提交核酸序列,在核酸序列数据库中查找同源序列) blastx(提交核酸序列,在蛋白质序列数据库中查找同源序列)、tblastn (提交蛋白质序列,在核酸序列数据库中查找同源序列)、tblastx(提交核酸序列,在核酸序列数据库中查找同源序列)。通常通过在线方式或Email方式提交查询序列,得到查询结果。如果需要在本地使用的话,可以下载BLAST程序与相应数据库,便能在本地使用了。网址:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/。下载网址:ftp://ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables。注意有应用于不同操作平台的好几个版本,最新版本号为2.0。
 
9.3 Octopus Octopus是用来分析BLAST与FASTA输出结果的程序,是BLAST与FASTA的补充程序,可以进行相关的各种分析。下载网址:http://www.lmcp.jussieu.fr/~durand/HtmlDoc/software/octopus/octo_main.html。
 
9.4 FASTA/BLAST Scan FASTA/BLAST Scan是一个补充程序,用来对FASTA与BLAST查询输出的文件进行处理,并以Pearson 格式输出序列文件,便于使用其它分析软件分析检索出的序列。是一个很好的小帮手。版本号:3.5,下载网址:http://pcgen018.molinette.unito.it/programs/。
 
10. 其它有关程序
 
10.1 ELISA标准曲线拟合程序 除了ELISA标准曲线拟合外,各种实验数据,都可以用CurveExpert进行分析。它使用非常方便,并且可以生成漂亮的曲线应用到论文之中。最新版本:1.3。下载地址:http://www.ebicom.net/~dhyams/cvxpt.htm 。
 
10.2 Image Tool Image Tool 是一个免费的科学用途的图像处理与分析软件,可以显示、编辑、分析、处理、压缩、打印灰度图形或彩色图形。可打开超过22中图像格式。在生物领域,它的用途便是各种胶图的分析了。只要有扫描仪,便能利用该软件完成胶图的各种处理,包括注释、透光率扫描等工作。最新版本:2.0 beta。下载网址:http://ddsdx.uthscsa.edu/dig/itdesc.html。