clustalx的应用

利用clustalx 2.1对蛋白进行多序列比对目录

1. 方法介绍

1.1概念

1.2理论基础

1.3任务

1.4目的

2研究内容

3. 工具

3.1 clustalx简介

3.2 clustalx 后台运作流程

3.3 clustalx的下载

3.4 clustalx菜单设置

4.操作步骤

4.1获取目标序列

4.2执行比对

4.3 treeview软件制作进化树

5. 结果分析

正文

1. 方法介绍：多序列比对

1.1 概念：多序列比对即通过多个核苷酸或氨基酸的序列进行比较，确定

序列之间可能由于功能、结构或进化上的关联而形成的相似片

段。

1.2 理论基础：1）生物学一个最基本的假设是地球上所有物种都有共同的

祖先，从这个祖先开始以树状形式发展，通常称为生命

之树。

2）基于序列比对的同源即具有共同祖先。同源序列一般相

似；相似可以用百分比来描述。序列不一定是同源的，

相似序列在进化上具有趋同性。序列决定结构，结构决

定功能。

3）现有的基因、蛋白质等携带生物学信息、具有生物学功

能的分子都是由原有的分子演化而来；现有的基因及其

他核酸序列，都是由已经存在的基因或其他序列经过复

制、转移、合并、删减等方式形成的；不同物种的基因、

蛋白质在结构、序列上的相似性与其进化上亲缘关系密

切相关。

1.3 任务：发现序列之间的相似性，找出序列之间共同的区域，辨别序列

之间的差异。

1.4 目的：通过“相似序列→相似的结构→相似的功能“来判别序列之

间的同源性，进而推测序列之间的进化关系。

2. 研究内容：通过对人类、家鼠、大鼠和鸡体内BMP-2（bone morphogenetic

protein 2）即骨形态发生蛋白2的多序列比对得到的dnd结果文

件来揭示在四种生物中的该蛋白的同源性。

3. 工具：clustalx 2.1

3.1 clustalx简介：Clustal是用来对核酸与蛋白序列进行多序列比对的软

件，可以用来发现特征序列，进行蛋白分类，证明序列

间的同源性，帮助预测新序列二级结构与三级结构，确

定PCR引物，以及在分子进化分析方面均有很大帮助。

Clustal包括Clustalw和Clustalx和Clustal omega。

Clustalw是命令行接口；Clustalx是一个图形用户界面;；

Clustal omega是Clustal家族的最新补充，是在以前的

版本基础上，提供了一个显著增长的可扩展性，使数以

十万计的序列在只有几个小时内排列。它也将使用多个

处理器包含其中。此报告仅介绍本地软件版clustalx，其

操作界面简单，运行速度较快使其被广泛使用。

3.2 clustalx 后台运作流程：

3.3 clustalx的下载：

1）在浏览器地址栏输入clustal官方网站网址并进

入；

2）在右下角点击ClustalW/ClustalX并进入

3）呈现的界面如下，点击EBI ftp sitej进入下载条目界面

4）选择最新版本2.1，进入

5）选择windowns版本的clustalx2.1，点击进行下载

6)在弹出的下载窗口中选择保存位置

7)完成下载

3.4 clustalx菜单设置（因软件功能多样，此模块仅介绍与多序列比对相关

的主要操作内容）

输入序列的格式比较灵活，可以是FASTA格式，还可以是PIR、SWISS-PROT、GDE、Clustal、GCG/MSF、RSF等格式；输出格式也可以选择，有ALN、GCG、PHYLIP和NEXUS等，用户可以根据自己的需要选择合适的输出格式。

1）打开clustalx软件，操作界面如下图所示。上方有七个条目，分别是file（文件），edit（编辑），alignment（比对），tree（树状图），colors （颜色），quality（打分）和help（帮助）。

2）空白处的上方“mode”下可选择比对模式，有multiple alignment mode（多序列比对模式）和profile alignment file（剖面比对模式）。

我们做的一般选择多序列比对模式。

3）在mode右边的font（字体）下拉框中可根据需要选择字体大小

4）上方工具栏点击file，出现的load sequence为载入序列，选择此载入方式的前提是要把比对的多条序列保存在一个TXT文件中，重复操作则覆盖上次文件；append sequence为添加序列，选择此载入方式即可把分开保存的序列文件分别载入到界面中；save sequence 为保存序列。

5）Edit下有针对已载入序列的各种编辑操作，“cut sequence”为剪切，”paste sequence” 为粘贴，”select all sequence”为选中全部，下面还有”clear sequence selection”清除所选序列，”clear range selection” 清除所选区域，”remove gaps”清除空位等操作

6)alignment下有“do complete alignment“执行序列比对,”do guide tree only“只输出引导树，”alignment parameters“比对参数等，点击比对参数后，在右弹窗中可选择需要的比对参数，如”multiple alignment parameters“多序列比对参数。