1.2 序列分析工具（BLAST&BLAT）

基本概念

相似性（similarity）

• 一种很直接的数量关系，比如部分相同或相似的百分比或其他一些合适的度量
• 如：A序列和B序列的相似性是80%

同源性（homology）

• 从一些数据中推断出的两个基因或者蛋白序列具有共同祖先的结论，属于质的判断
• 可以说A序列和B序列是同源序列，但不能说同源性80%

常用工具

• BLAST
• BLAT

BLAST（Basic Local Alignment Search Tool，局部相似性基本查询工具）

BLAST（Basic Local Alignment Search Tool）是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似性比较的分析工具。BLAST程序能迅速与公开数据库进行相似性序列比较。BLAST结果中的得分是对一种对相似性的统计说明。

https://www.biomart.cn/experiment/599/608/19912_0.htm

资源

• 网络版：https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
• 单机版：https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/

网络版BLAST

• Nucleotide BLAST：核酸与核酸比对
• Protein BLAST：蛋白质与蛋白质比对
• blastx：核酸与蛋白质比对
• tblastn：蛋白质与核酸比对
• BLAST Genomes：把序列对应到基因组上去

网络版BLAST

Nucleotide BLAST（blastn）

• Enter Query Sequence：提交序列的窗口
• Choose Search Set：BLAST参数选择
  • Database：通常选择nr数据库（最全面）

BLAST查询界面

完成设置之后点击BLAST即可进行BLAST分析

Protein BLAST（blastp）

• Enter Query Sequence：提交序列的窗口
• Choose Search Set：BLAST参数选择
  • Database：通常选择nr数据库（最全面）
• Program Selection：通常选择blastp

BLAT（The BLAST-Like Alignment Tool）

• 速度快（直接把数据库索引读入内存，无需访问硬盘）
• 对于比较小的序列和大基因组的比对，BLAT是首选

资源

• 网络版：http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat

操作方法

• Genome：选择物种，比如人
• Assembly：版本号
• Query type：用于查询的序列类型（DNA/蛋白质）
• Sort output：结果排序方式
• Output type：输出格式
  • hyperlink：指向结果的超链接，便于可视化
  • psl：制表符分隔的表格，便于数据处理

查询结果（hyperlink）

	ACTIONS	QUERY	SCORE	START	END	QSIZE	IDENTITY	CHROM	STRAND	START	END	SPAN
browser	details	CRP_HUMAN	671	1	224	224	100.0%	chr1	+-	159713528	159714485	958
browser	details	CRP_HUMAN	105	119	183	224	77.0%	chr1	+-	159705131	159705325	195
browser	details	CRP_HUMAN	54	117	188	224	62.5%	chr1	++	159276797	159277012	216

详情

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BLAT分析结果

查询结果（psl）

match	mismatch	rep. match	N's	Q gap count	Q gap bases	T gap count	T gap bases	strand	Q name	Q size	Q start	Q end	T name	T size	T start	T end	block count	blockSizes	qStarts	tStarts
224	0	0	0	0	0	1	286	+-	CRP_HUMAN	224	0	224	chr1	248956422	159713527	159714485	2	19,205,	0,19,	89241937,89242280,
50	15	0	0	0	0	0	0	+-	CRP_HUMAN	224	118	183	chr1	248956422	159705130	159705325	1	65,	118,	89251097,
45	27	0	0	0	0	0	0	++	CRP_HUMAN	224	116	188	chr1	248956422	159276796	159277012	1	72,	116,	159276796,