工具 | 生物信息学主要数据库与分析工具

来自【樊龙江《生物信息学》第二版】附录2。

一、重要门户网站和主要分子数据库

1. 重要门户网站
   美国国家生物技术信息中心（National Center for Biotechnology Information, NCBI），www.ncbi.nlm.nih.gov/
   欧洲生物信息学研究所/欧洲分子生物学实验室（European Bioinformatics Institute, EBI）/（European Molecular Biology Laboratory, EMBL），www.ebi.ac.uk
   中国国家基因组科学数据中心（National Genomics Data Center, NGDC），https://bigd.big.ac.cn/
   蛋白质序列分析专家系统（ExPASy），www.expasy.org
   GitHub生物信息学开源和商业化软件工具平台，https://github.com

2. 主要分子数据库

• 核酸相关

数据库类别	数据库类型及名称
DNA 和 RNA 序列数据库	GenBank
	ENA
	GSA
	RefSeq
非编码 RNA 数据库	RNAcentral
	NONCODE
	miRBase
	Rfam
	LncBook
	circAtlas
	PlantcircBase
	NPInter
基因组数据库——综合性	Ensembl
	NCBI Genome
	GOLD

• 核苷酸相关

数据库类别	数据库类型及名称
基因组数据库——植物	Phytozome
	Gramene
	PLAZA
	TAIR
	IC4R
	MaizeGD
基因组数据库——人类	UCSC Genome Browser
	The Cancer Genome Atlas (TCGA)
	International CancerGenome Consortium (ICGC)
	HCA
基因组数据库——模式生物	Flybase
	Mouse Genome Informatics (MGI)
	Zebrafish Information Network genome database (ZFIN)
	WormBase
	Nematode.net
	The Saccharomyces Genome Database (SGD)
基因功能分类等数据库	GO
	BUSCO
	Expression Atlas
	Dfam

• 蛋白质相关

数据库类别	数据库类型及名称
蛋白质序列数据库	Swiss-Prot/TrEMBL/UniProtKB
	PIR
蛋白质结构数据库	wwPDB (PDB/PDBe/PDBj/BMRB)
	SCOP
	CATH
蛋白质组学数据库	PRIDE
蛋白质功能域数据库	InterPro
	Pfam
	PROSITE
代谢途径数据库	KEGG
	REACTOME
	MetaboLights
	Pathguide
	MANET
	PlantCyc
	MapMan

补充：

• 蛋白质功能数据库
  EggNOG

二、生物信息学主要在线和开源分析工具

• 序列搜索

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
BLAST	https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi	https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/LATEST/
HMMER	http://ebi.ac.uk/Tools/hmmer	http://hmmer.org
BLAT	http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat	https://genome-test.gi.ucsc.edu/~kent/src

补充：

• diamond

• 多序列联配

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
ClustalW	http://www.genome.jp/tools/clustalw	http://www.clustal.org
MAFFT	http://mafft.cbrc.jp/alignment/server	http://mafft.cbrc.jp/alignment/software
MUSCLE	http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle	http://www.drive5.com/muscle
T-Coffee	http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/tcoffee	https://github.com/cbcrg/tcoffee

• 基序查找

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
MEME	http://meme-suite.org	http://meme-suite.org
SMART	http://smart.embl-heidelberg.de	—

• 基因预测

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
FGeneSH	http://www.softberry.com/berry.phtml	—
GENSCAN	http://hollywood.mit.edu/GENSCAN.html	http://hollywood.mit.edu/burgelab/software.html
AUGUSTUS	http://bioinf.uni-greifswald.de/webaugustus	http://bioinf.uni-greifswald.de/augustus
GeneMark	—	http://exon.gatech.edu/GeneMark
EVidenceModler	—	http://evidencemodeler.github.io

补充：

• PASA
• GeneWise
• MAKER
• BRAKER

• 开放阅读框查找和翻译

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
ORFfinder	http://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder	http://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/TOOLS/ORFfinder/linux-i64
Transeq	http://www.ebi.ac.uk/Tools/st/emboss_transeq	http://emboss.open-bio.org

• 引物设计

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
Primer-BLAST	http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast	—
Primer Design	http://bioweb.uwlax.edu/genweb/molecular/seq_anal/primer_design/primer_design.htm	—

• 非编码 RNA 分析

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
MIREAP	—	https://sourceforge.net/projects/mireap
The ViennaRNA Package	http://rna.tbi.univie.ac.at	http://www.tbi.univie.ac.at/RNA
The UEA small RNA Workbench	—	http://srna-workbench.cmp.uea.ac.uk/downloads
UNAFold	http://unafold.rna.albany.edu	—
CPC2	http://cpc2.cbi.pku.edu.cn	http://cpc2.gao-lab.org/download.php
CIRI/CIRI2/CIRI-AS/CIRI-full	—	https://sourceforge.net/projects/ciri
eTM-finder. circseq-cup 等	—	http://ibi.zju.edu.cn/bioinplant/tools

• 表观修饰

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
Tombo	—	https://github.com/nanoporetech/tombo
Nanopolish	—	https://github.com/jts/nanopolish
DeepMod	—	https://github.com/WGLab/DeepMod

• 蛋白质结构预测

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
InterProScan（功能域）	http://www.ebi.ac.uk/interpro/search/sequence	http://www.ebi.ac.uk/interpro/download.html
PSIPRED（二级结构）	http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred	http://bioinfadmin.cs.ucl.ac.uk/downloads/psipred
SWISS-MODEL（三级结构）	http://swissmodel.expasy.org	—
I-TASSER（三级结构）	https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER	https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/download
Swiss-PdbViewer	https://spdbv.vital-it.ch	https://spdbv.unil.ch/disclaim.html

• 蛋白质互作

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
STRING]	https://string-db.org	https://string-db.org/cgi/download.pl?sessionId=gsiC7vcwA06g

• 系统发生树构建

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
PhyML	http://www.atgc-montpellier.fr/phyml	https://github.com/stephaneguindon/phyml
RAxML	https://raxml-ng.vital-it.ch	https://github.com/stamatak/standard-RAxML
Phylogenyfr	http://phylogeny.lirmm.fr/	—
iTOL	http://itol.embl.de	—
MEGA	—	http://www.megasoftware.net
FastTree	—	http://meta.microbesonline.org/fasttree
Phylip	—	http://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html
PAML	—	http://abacus.gene.ucl.ac.uk/software/paml.html
MrBayes	—	http://nbisweden.github.io/MrBayes

补充：

• IQ-Tree

• 基因组组装

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
SOAPdenovo	—	https://github.com/aquaskyline/SOAPdenovo2
ALLPATHS-LG	—	https://software.broadinstitute.org/allpaths-lg/blog
Canu	—	https://github.com/marbl/canu
wtdbg2	—	https://github.com/ruanjue/wtdbg2
Flye	—	https://github.com/fenderglass/Flye
NeCAT	—	https://github.com/xiaochuanle/NECAT
Miniasm	—	https://github.com/lh3/miniasm
Falcon	—	https://github.com/falconry/falcon
hifiasm	—	https://github.com/chhylp123/hifiasm
MaSuRCA	—	https://github.com/alekseyzimin/masurca
pilon	—	https://github.com/broadinstitute/pilon
medaka	—	https://github.com/nanoporetech/medaka
arrow	—	https://github.com/PacificBiosciences

补充：

• NextPolish

• 转录组分析

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
HISAT2	—	https://ccb.jhu.edu/software/hisat
StringTie	—	https://ccb.jhu.edu/software/stringtie
TopHat	—	https://ccb.jhu.edu/software/tophat
Cufflinks	—	http://cole-trapnell-lab.github.io/cufflinks
NetworkAnalyst	http://www.networkanalyst.ca/NetworkAnalyst	—
FLAIR	—	https://github.com/BrooksLabUCSC/flair
TALON	—	https://github.com/mortazavilab/TALON

补充：

• STAR

• 三维基因组 Hi-C 数据库

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
HiCNorm	—	https://github.com/ren-lab/HiCNorm
Hic-Pro	—	https://github.com/nservant/HiC-Pro
Chrom3D	—	https://github.com/Chrom3D/Chrom3D
HiCExplorer	http://hicexplorer.usegalaxy.eu	https://github.com/deeptools/HiCExplorer
TADbit	—	https://github.com/3DGenomes/tadbit
HiCPlotter	—	https://github.com/akdemirlab/HiCPlotter
Juicebox	http://aidenlab.org/juicebox	—
3d-dna	—	https://github.com/aidenlab/3d-dna
SALSA	—	https://github.com/marbl/SALSA

• 基因组变异鉴定

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
Bowtie2	—	https://sourceforge.net/projects/bowtie-bio
BWA	—	https://sourceforge.net/projects/bio-bwa/files
SAMtools	—	https://sourceforge.net/projects/samtools/files/samtools
GATK	—	https://github.com/broadinstitute/gatk/releases
Pickey	—	https://github.com/TheJacksonLaboratory/Picky
Sniffles	—	https://github.com/fritzsedlazeck/Sniffles

补充：

• Syri

• 基因组浏览器与可视化

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
Gbrowser	—	http://sourceforge.net/projects/gmod/files/Geneic%20Genome%20Brower
JBrowser	—	http://jbrowse.org
IGV	—	http://software.broadinstitute.org/software/igv
Circos	—	http://circos.ca/software
ggplot2	—	https://github.com/tidyverse/ggplot2

• 综合

工具名称	在线分析平台	开源软件下载地址
Galaxy	https://usegalaxy.org	https://github.com/galaxyproject/galaxy
Multiple tools for genome analysis	http://molbiol-tools.ca/Genomics.htm	—
VISTA	http://genome.lbl.gov/vista	http://pipeline.lbl.gov/software.shtml
TBtools	—	https://github.com/CJ-Chen/TBtools