分享22个序列分析相关的在线工具

01

KOBAS

KOBAS-i，也就是KOBAS 3.0，支持5944个物种，功能主要包括两大块：基因注释（Annotation）与富集分析（Enrichment）。下面就一起看看如何使用吧！

工具官网：

http://kobas.cbi.pku.edu.cn/

基因注释

在基因注释版块，如下图，首先选择相应目标物种，如这里选择Animals/Vertebrates（脊椎动物）下的Homo Sapiens（human）。

输入文件支持蛋白核酸序列（Fasta格式）或基因ID列表（如Ensembl id、NCBI gene id、UniProtKB登录号、基因Symbol）。

02

序列LOGO图

序列logo图由Tom Schneider和Mike Stephens发明，用来分析和展示同源序列motif的保守性。图中每个字母的高度，与该位置相应字母的出现频率成正比，常以bits为单位。且每个位置的字母按照保守性从大到小排列，我们可以直观地从顶端的字母识别保守序列。

工具链接：

https://www.omicshare.com/tools/Home/Soft/seqlogo

03

UniProt

UniProt（Universal Protein Resource）是一个综合性的蛋白质数据库，提供了全球范围内已知的蛋白质序列和功能信息。其中，UniProtKB（UniProt Knowledgebase）是最核心的组成部分，包含了经过注释和分类的蛋白质序列和功能信息。它提供了详细的蛋白质注释，包括序列特征、结构域、功能、亚细胞定位、酶活性等。

工具链接：

https://www.uniprot.org/

此外，使用UniProt进行亚细胞定位预测的方法很简单，除了直接通过关键词（如蛋白id、基因名等）查询蛋白信息之外，也可以使用蛋白序列，通过BLAST（如下）的方式找到对应蛋白的信息。

04

ESPript

ESPript是一款免费的用于对位序列展示的在线工具，除了可以显示序列的保守区域，还可以添加蛋白的二级结构，除了支持高dpi的PNG和TIFF格式图片下载，还支持下载PDF格式的矢量图，重点是配色和样式非常漂亮！

配色方案选择Normal时绘图效果如下，你也可以尝试Flashy、thermal、B&W等其他配色方案。

工具链接：

https://espript.ibcp.fr/ESPript/cgi-bin/ESPript.cgi

05

MView

使用Clustal Omega完成多序列对位（Multiple Sequence Alignment）之后，即可使用MView对结果进行可视化，当然也可以直接上传对位结果文件进行可视化。对位序列的展示效果如下，点击Download Alignment File按钮即可下载对位着色文件。

工具链接：

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

06

MEME

MEME Suite是包含众多序列motif预测和注释工具的在线网站，其中MEME是一款强大的motif识别工具，常用于基因家族分析或者展示一个序列集合的保守区域。

工具链接：

https://meme-suite.org/meme/index.html

07

WebLogo

WebLogo目前有两个版本，最新版本是3.6，使用方法很简单，通过选择文件按钮或直接复制粘贴的方法上传序列，其他参数保持默认，然后点击Create Logo按钮进行图形绘制。

工具链接：

https://weblogo.berkeley.edu/

两个版本本质上差别不大，我个人更喜欢2.8.2版本的绘图效果，如下。

08

Cell-PLoc

Cell-PLoc（Cellular Localization of Proteins）是上海交通大学模式识别与生物信息学研究组开发的众多在线工具中的一个，主要用于预测不同生物体中蛋白质的亚细胞定位。

工具网址：

http://www.csbio.sjtu.edu.cn/bioinf/Cell-PLoc-2/

Cell-PLoc工具的用法很简单，以其中的Hum-mPLoc 2.0小工具为例，只需将目标蛋白序列复制粘贴到序列输入框，点击Submit按钮即可。

09

CELLO

CELLO（subCELlular LOcalization predictor）是一个基于支持向量机（SVM）算法的亚细胞定位预测工具，它使用了蛋白质的氨基酸组成、二肽组成、氨基酸的理化性质等特征。

工具链接：

http://cello.life.nctu.edu.tw/

10

YLoc

YLoc也是一个用于蛋白质亚细胞定位预测的在线工具。除了预测位置外，YLoc还给出了为何如此预测以及蛋白质序列的哪些生物特性导致了此预测结果。

工具链接：

https://abi-services.cs.uni-tuebingen.de/yloc/ webloc.cgi

11

Primer-Blast

给大家推荐一款引物设计神器，Primer-BLAST，它是NCBI的一个在线工具。下面就以植物研究中比较有名的“SWEET”基因为例，看下如何设计引物吧。

打开NCBI的首页，数据库选择gene，输入基因的名称（Gene symbol）SWEET1，点击Search按钮进行查找。在查找结果中，选择拟南芥的SWEET1基因，并查看对应的mRNA序列，如下图。在右侧的Analyze this sequence选项卡中点击Pick Primers，可进入Primer-Blast页面进行引物设计。

工具链接：

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/index.cgi

12

PrimerBank

PrimerBank是一个经过验证的PCR引物公共资源库，这些引物可用于基因表达量的检测或定量（qPCR）。PrimerBank包含了超过306,800个引物，涵盖了大多数已知的人类和小鼠基因。

PrimerBank的用法很简单，只需输入基因ID（或Gene Symbol、Primer Bank ID、关键词），选择好对应的基因ID类型、物种，然后点击Submit按钮进行引物搜索。当然也可以将基因序列与Primer Bank序列数据库进行比对，然后检索引物。

工具链接：

https://pga.mgh.harvard.edu/primerbank/

13

NGPhylogeny.fr

NGPhylogeny.fr提供进化树构建所需的Blast、Alignment、Curation等一整套工具和构建流程。NGPhylogeny.fr的建树流程可分为“全自动”（即One Click）、“半自动”(Advanced)、“自定义”(A la Carte)三种模式。所谓“全自动”模式，即用默认的工具和参数进行进化树的构建，而“半自动”模式则使用默认的工具但可以自定义参数，至于自定义模式则工具和参数全部可自定义。

工具链接：

https://ngphylogeny.fr/

14

iTOL

关于进化树美化在线工具，你可能首先想到的就是iTOL，iTOL是最受欢迎的进化树注释、美化工具，目前已经更新到第6版。注意，由于iTOL是国外网站，有时候使用起来可能会没那么流畅。

工具链接：

https://itol.embl.de/

15

EvolView

EvolView于2012年发布，它是由中国科学院北京基因组研究所开发的一款功能类似iTOL的进化树美化工具，EvolView也非常受欢迎，目前已更新到第4版。由于EvolView是国产在线工具，所以大家不用担心因网速较慢引起的卡顿问题。

工具链接：

http://www.evolgenius.info/evolview/

16

ORFfinder

ORFfinder用于分析查找序列中的ORF区 (open reading frame，开放阅读框)。ORFfinder使用标准的或其它特殊的遗传密码子查找序列中所有可能的ORF区，并推导出相应的氨基酸序列。

工具链接：

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/

17

GeneWise

使用GeneWise可基于同源蛋白进行基因预测。我们只需依次上传蛋白序列和目标DNA序列，点击Submit按钮进行Pairwise Sequence Alignment即可。

工具链接：

https://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/genewise/

18

Prompter 2.0

Promoter 2.0主要用于预测脊椎动物DNA序列中Pol II（RNA聚合酶Ⅱ）启动子的转录起始位点（启动子）。它基于神经网络和遗传算法，模拟转录因子与启动子区序列相互作用的过程。

工具链接：

https://services.healthtech.dtu.dk/service.php?Promoter-2.0

19

IBS

IBS (illustrator for biological sequence)是一个绘制基因蛋白序列结构示意图的在线工具，个人建议，如果不知道如何动手绘制的时候，可参考示例文件的样式进行绘制。

工具网址：

http://ibs.biocuckoo.org/

20

SMART

SMART (Simple Modular Architecture Research Tool)，它是一个用于蛋白质结构域鉴定、注释的在线分析工具。它的数据与UniProt、Ensembl和STRING数据库同步，且人工注释的蛋白结构域超过1300个。

工具网址：

http://smart.embl-heidelberg.de/

21

Phyre2

Phyre2是一个可以对蛋白结构、功能和变异进行预测和分析的在线工具，Phyre2是Phyre的升级版本，主要使用远程同源检测的方法进行3D建模，预测配体结合位点和氨基酸变异影响（e.g., nonsynonymous SNPs）。

工具链接：

http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/html/page.cgi?id=index

22

SWISS-MODEL

SWISS-MODEL是常用的蛋白二级结构预测在线工具，我们只需上传蛋白序列就可以预测得到蛋白的3D结构。

工具链接：

https://swissmodel.expasy.org/interactive

好啦，本次的在线工具就分享到这里啦！

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