怎樣使用Clustal進(jìn)行多序列比對(duì)

怎樣使用Clustal進(jìn)行多序列比對(duì)，相信很多沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無(wú)策，為此本文總結(jié)了問(wèn)題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過(guò)這篇文章希望你能解決這個(gè)問(wèn)題。

多序列比對(duì)在保守區(qū)域鑒定，系統(tǒng)發(fā)育分析，motif識(shí)別等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，是生物信息數(shù)據(jù)分析必備的基礎(chǔ)技能之一。Clustal是一款經(jīng)典的多序列比對(duì)工具，支持DNA, RNA, 蛋白質(zhì)的比對(duì)。

clustal 有兩個(gè)版本可用，之前的版本同時(shí)提供了GUI和命令行兩種工具，GUI版的叫做ClustalX, 命令行版叫做ClustalW; 最新版本叫做Omega, 只提供了命令行版。

最新本的omega比對(duì)準(zhǔn)確度更高，而且速度更快，適合幾千條規(guī)模的多序列比對(duì)，該軟件目前只提供了命令行版本。在官網(wǎng)上，提供了源代碼和編譯好的二進(jìn)制文件

通常情況下，直接下載對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制可執(zhí)行文件就行了。軟件的基本用法如下：

clustalo -i seq.fasta > align.fa

-i指定輸入的序列文件，默認(rèn)輸出結(jié)果打印在屏幕上，可以重定向到指定文件中。該軟件支持多種格式的輸出

1. fasta

2. clustal

3. msf

4. phylip

5. selex

6. stockholm

7. vienna

   
   

默認(rèn)輸出格式為fasta, 可以通過(guò)--outfmt參數(shù)指定輸出文件的格式。多序列比對(duì)不同于Blast的地方在于，Blast是局部比對(duì)，而多序列比對(duì)是全局比對(duì)。全局比對(duì)意味著需要將輸入序列對(duì)齊到同一個(gè)水平來(lái)比對(duì)，一般是通過(guò)在輸入序列中插入堿基的方式來(lái)使序列對(duì)齊，示意如下

>ENA|CAA23748|CAA23748.1 Homo sapiens (human) alpha globin
ATGGTGCTGTCTCCTG----CCGACAAGACCAACGTCAAGGCCGCCTGGGGTAAGGTCGG
CGCGCACGCTGGCGAGTATGGTGCGGAGGCCCTGGAGAGGATGTTCCTGTCCTTCCCCAC
CACCAAGACCTACTTCCCGCACTTC---GACCTGAGCCACGGCTCTGCCCAAGTTAAGGG
CCACGGCAAGAAGGTGGCCGACGCGCTGACCAACGCCGTGGCGCACGTGGACGACATGCC
CAACGCGCTGTCCGCCCTGAGCGACCTGCACGCGCACAAGCTTCGGGTGGACCCGGTCAA
CTTCAAGCTCCTAAGCCACTGCCTGCTGGTGACCCTGGCCGCCCACCTCCCCGCCGAGTT
CACCCCTGCGGTGCACGCTTCCCTGGACAAGTT---CCTGGCTTCTGTGAGCACCGTGCT
GACCTCCAAATACCGTTAA
>ENA|CAA24095|CAA24095.1 Mus musculus (house mouse) alpha-globin
ATGGTGCTCTCTGGGGAAGACAAAAG----CAACATCAAGGCTGCCTGGGGGAAGATTGG
TGGCCATGGTGCTGAATATGGAGCTGAAGCCCTGGAAAGGATGTTTGCTAGCTTCCCCAC
CACCAAGACCTACTTTCCTCACTTTGATGT---AAGCCACGGCTCTGCCCAGGTCAAGGG
TCACGGCAAGAAGGTCGCCGATGCGCTGGCCAGTGCTGCAGGCCACCTCGATGACCTGCC
CGGTGCCTTGTCTGCTCTGAGCGACCTGCATGCCCACAAGCTGCGTGTGGATCCCGTCAA
CTTCAAGCTCCTGAGCCACTGCCTGCTGGTGACCTTGGCTAGCCACCACCCTGCCGATTT
CACCCCCGCGGTACATGCCTCTCTGGACAAATT---CCTTGCCTCTGTGAGCACCGTGCT
GACCTCCAAGTACCGTTAA
>ENA|BAA20512|BAA20512.1 Cyprinus carpio (common carp) alpha-globin
ATGAGTCTCTCTGATAAGGACAAGGCTG----CTGTGAAAGCCCTATGGGCTAAGATCAG
CCCCAAAGCCGATGATATCGGCGCTGAAGCTCTCGGCAGAATGCTGACCGTCTACCCTCA
GACCAAGACCTACTTCGCTCACTGGGATGACCTGAGCCCTGGGTCCGGTCCTGTGAAGAA
GCATGGCAAGGTTATCATGGGTGCAGTGGCCGATGCCGTTTCAAAAATAGACGACCTTGT
GGGAGGTCTGGCCTCCCTGAGCGAACTTCATGCTTCCAAGCTGCGTGTTGACCCGGCCAA
CTTCAAGATCCTCGCACACAATGTCATCGTGGTCATCGGCATGCTCTTCCCTGGAGACTT
CCCCCCAGAGGTTCACATGTCAGTTGACAAGTTTTTCCAGAAC---TTGGCTCTGGCTCT
CTCTGAGAAGTACCGCTAA

通過(guò)在序列中插入-來(lái)使得序列對(duì)齊。如果不習(xí)慣命令行的操作方式，也有在線服務(wù)可以使用。EBI提供的在線服務(wù)網(wǎng)址如下

https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/

使用非常簡(jiǎn)單，輸入序列，調(diào)整參數(shù)設(shè)置，然后提交即可。在輸出結(jié)果中，還提供了顏色標(biāo)記，進(jìn)化樹可視化等功能。

通過(guò)Mview可視化多序列比對(duì)結(jié)果，示意如下

也支持導(dǎo)出到Jalview軟件中進(jìn)行可視化。

通過(guò)Phylogenetic Tree可以查看進(jìn)化樹的結(jié)果，默認(rèn)采用NJ法建樹，示意如下

也可以通過(guò)Send to Simple Phylogeny, 創(chuàng)建進(jìn)化樹，支持NJ和UPGMA兩種建樹方式。

看完上述內(nèi)容，你們掌握怎樣使用Clustal進(jìn)行多序列比對(duì)的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！