NCBI BLAST+：分析生物内在编码的工具

在生物信息学的广阔领域中，NCBI（National Center for Biotechnology Information，美国国立生物技术信息中心）开发的BLAST（Basic Local Alignment Search Tool，基本局部比对搜索工具）无疑是一把不可或缺的分析工具。NCBI BLAST+，作为其最新版本2.16.0+，为科研工作者提供了一套强大的序列比对和搜索功能，帮助解析生命现象背后的遗传信息。

BLAST+系统由一系列可执行程序组成，包括 blastn、blastp、blastx、tblastn和 tblastx，分别用于DNA对DNA、蛋白质对蛋白质、DNA对蛋白质、蛋白质对DNA以及不考虑框架的蛋白质对蛋白质的比对。这些工具的高效性能和广泛适应性使得它们在基因组学、蛋白质组学、比较基因组学等多个研究领域中广泛应用。

我们来看一下核心组件blastn，它是专门用于DNA序列比对的工具。通过快速查找数据库中与给定DNA序列相似的部分，blastn可以揭示基因组中的同源区域，帮助科学家发现物种间的进化关系或者鉴定未知序列的功能。

接着是blastp，它处理的是蛋白质序列的比对。当我们要找出两个蛋白质之间的结构或功能相似性时，blastp就能大显身手。通过对蛋白质氨基酸序列的比对，可以推断出它们可能拥有相似的三维结构和功能，这对于功能注释和蛋白质家族分类具有重要意义。

至于blastx，它是DNA序列到蛋白质数据库的翻译搜索。在未翻译的DNA序列中，blastx会自动将每条开放阅读框（ORF）翻译成蛋白质序列，然后与蛋白质数据库进行比对，这在处理基因组序列时非常有用，尤其是在寻找编码蛋白质的基因时。

tblastn 则是蛋白质到DNA的反向比对，它的作用在于寻找蛋白质编码区。给定一个蛋白质序列，tblastn会搜索DNA数据库，找出可能编码这个蛋白质的基因序列，这对于了解基因结构和转录起始点非常有帮助。

tblastx 是一种不考虑框架的蛋白质对蛋白质比对，它会在DNA水平上进行比对。当不知道确切的开放阅读框时，tblastx可以在所有可能的翻译框架中寻找最佳匹配，增加了识别低相似度同源序列的可能性。

NCBI BLAST+ 2.16.0+版本在保持原有强大功能的同时，还进行了性能优化和新特性的引入。例如，它支持多核处理器并行计算，大大提高了比对速度；提供了更丰富的输出格式选项，便于数据的后续分析；还集成了最新的核酸和蛋白质数据库，确保了比对结果的时效性。

NCBI BLAST+是生物信息学家手中的关键工具，它简化了复杂的序列比对过程，使得海量的生物数据能够被有效利用。无论是在基础生物学研究，还是在疾病诊断和药物研发等应用领域，NCBI BLAST+都发挥着至关重要的作用，不断推动着生命科学的发展。
https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/

百度网盘下载：ncbi-blast-2.16.0+-x64-win64.tar.gz  133MB

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提取码：miy0

1. 在D:盘解压 tar zxf ncbi-blast-2.16.0+-x64-win64.tar.gz
 重命名目录  rename ncbi-blast-2.16.0+  ncbi-blast-2.16
2. 完成安装后，你可以根据需要配置环境变量（如PATH），以便在命令行中直接调用BLAST+工具。
3. 安装完成后，你可以通过打开命令提示符（cmd）或PowerShell并输入 blastn、blastp、blastx 等命令来测试 BLAST+是否安装成功。

请参阅：Blast安装及使用-Blast+2.14.0

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在Windows 10上安装 NCBI BLAST+ 后如何进行基本的序列比对操作？

1. 准备序列数据： 你需要有查询序列和数据库序列。查询序列通常是一个或多个待分析的核酸或蛋白质序列，而数据库则是比对的目标序列集合。

2. 构建 BLAST 数据库（如果还未构建）： 如果你还没有一个BLAST数据库，你需要先构建它。这通常涉及到使用 makeblastdb命令。例如，如果你有一个核酸序列的FASTA文件 sequences.fasta，你可以构建一个数据库：
   makeblastdb -in sequences.fasta -dbtype nucl -out sequences_db
   这会生成几个文件（如sequences_db.nin, sequences_db.nsd, sequences_db.nsq等），它们共同构成了BLAST可查询的数据库。

3. 执行 BLAST 比对： 使用 blastn（对于核酸序列比对）或 blastp（对于蛋白质序列比对）命令来执行序列比对。例如：
   blastn -query query.fasta -db sequences_db -outfmt 6 -out results.out
    

4. 这里的参数意义如下：

   • -query：指定查询序列文件。
   • -db：指定BLAST数据库名称（不包括扩展名）。
   • -outfmt 6：指定输出格式为CSV，适合大多数分析软件读取。
   • -out：指定输出文件的名称。

   执行后，你会在当前目录下得到一个名为 results.out的文件，包含了比对结果。

5. 查看比对结果： 使用文本编辑器打开输出文件 results.out，里面包含了比对的详细信息，例如序列的相似度、比对的区域和E值等。