常用生物软件(软件及引物设计总结)
生物学常用软件简介
AC
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OS, OC source organism
RN, RP, RX, RA, RT, RL literature reference or source
DR
i. d. In other databases
CC
Description of biological function
பைடு நூலகம்
FH, FT information about sequence by base position or range of positiions
生物学常用软件简介
前言
生物信息学是一门新兴的交叉学科，它将数 学和计算机知识应用于生物学，以获取、 加工、存储、分类、检索与分析生物大分 子的信息，从而理解这些信息的生物学意 义。
上面是狭义的生物信息学含义,也是现阶段生 物信息学的基本工作.
内容概要
一 生物信息学软件的主要功能简介
1.数据的基本处理 2.序列的比对 3.基因/基因组的注释 4.Snp分析 5.进化分析 6.基因表达分析 7.蛋白质结构预测
2.序列的比对 序列比对（alignment）：为确定两个或多个序列
之间的相似性以至于同源性，而将它们按照一定 的规律排列。
将两个或多个序列排列在一起，标明其相似之处。 序列中可以插入间隔（通常用短横线“-”表示）。 对应的相同或相似的符号（在核酸中是A, T（或 U）, C, G，在蛋白质中是氨基酸残基的单字母表 示）排列在同一列上。
常用分子生物学软件简介
常用分子生物学软件简介常用分子生物学软件一、基因芯片：1、基因芯片综合分析软件。
ArrayVision 7.0一种功能强大的商业版基因芯片分析软件，不仅可以进行图像分析，还可以进行数据处理，方便protocol的管理功能强大，商业版正式版：6900美元。
Arraypro 4.0Media Cybernetics公司的产品，该公司的gelpro, imagepro一直以精确成为同类产品中的佼佼者，相信arraypro也不会差。
phoretix?Array Nonlinear Dynamics公司的基因片综合分析软件。
J-express挪威Bergen大学编写，是一个用JAVA语言写的应用程序，界面清晰漂亮，用来分析微矩阵（microarray）实验获得的基因表达数据，需要下载安装JAVA运行环境JRE1.2后(5.1M)后，才能运行。
2、基因芯片阅读图像分析软件ScanAlyze 2.44，斯坦福的基因芯片基因芯片阅读软件，进行微矩阵荧光图像分析，包括半自动定义格栅与像素点分析。
输出为分隔的文本格式，可很容易地转化为任何数据库。
3、基因芯片数据分析软件Cluster斯坦福的对大量微矩阵数据组进行各种簇（Cluster)分析与其它各种处理的软件。
SAMSignificance Analysis of Microarrays 的缩写，微矩阵显著性分析软件，EXCEL软件的插件，由Stanford大学编制。
4．基因芯片聚类图形显示TreeView 1.5斯坦福开发的用来显示Cluster软件分析的图形化结果。
现已和Cluster成为了基因芯片处理的标准软件。
FreeView是基于JAVA语言的系统树生成软件，接收Cluster生成的数据，比Treeview增强了某些功能。
5．基因芯片引物设计Array Designer 2.00DNA微矩阵（microarray）软件，批量设计DNA和寡核苷酸引物工具二、RNA二级结构。
生物学软件_大全(二)
引言概述：生物学软件在现代科学研究中扮演着重要的角色，它们为生物学家们提供了数据分析、模拟实验等功能，帮助他们更好地理解生命的复杂性。
本文将为大家介绍一系列生物学软件，帮助生物学家们在研究中更高效地工作。
正文内容：1.生物信息学软件1.1基本基因序列分析软件1.1.1BLAST：用于序列比对和相似性搜索，帮助确定生物序列的功能和结构。
1.1.2ClustalOmega：用于多序列比对的工具，帮助研究人员查找序列间的共同特征。
1.1.3EMBOSS：一套开源的生物信息学软件，包含各种工具用于序列分析、蛋白质结构分析等。
1.2基因组数据分析软件1.2.1GATK：广泛用于基因组重测序数据的分析和变异检测。
1.2.2BEDTools：用于处理基因组坐标的工具，帮助研究人员在基因组中定位感兴趣的特定区域。
1.2.3HMMER：用于比对蛋白质序列和荧光探针序列的隐马尔可夫模型工具。
2.结构生物学软件2.1Rosetta：一套用于结构预测和蛋白质构象优化的软件，帮助研究人员研究蛋白质的结构和功能。
2.2PyMOL：一种用于可视化分子结构的工具，它可以高质量的分子图像，并为研究人员提供结构分析的功能。
2.3Coot：用于蛋白质结构分析和模型建立的软件，可帮助研究人员在解析蛋白质结构时进行手动操作和调整。
2.4CCP4：一个用于蛋白质晶体学的软件套件，用于解析晶体结构和进行结构决策。
2.5SwissPdbViewer：一种用于蛋白质结构可视化和分析的软件，具有多种功能和工具。
3.蛋白质互作软件3.1STRING：综合性的蛋白质互作数据库和分析工具，帮助研究人员理解蛋白质之间的相互作用关系。
3.2Cytoscape：一个用于细胞网络分析和可视化的软件，可用于研究蛋白质之间的相互作用网络。
3.3ClusPro：一种用于蛋白质蛋白质和蛋白质配体互作的软件，可用于预测互作模型和分析互作强度。
3.4InterProSurf：一种用于预测和分析蛋白质间相互作用界面的工具，可以帮助研究人员理解蛋白质互作的机制。
初中生物软件知识点归纳总结
初中生物软件知识点归纳总结软件在生物学的研究中扮演着重要角色，它们为科学家和学生提供了学习、研究和实践的工具。
在初中生物学的学习中，了解常用的生物软件知识点是非常重要的。
本文将对初中生物软件知识点进行归纳总结，帮助初中生更好地理解和运用这些软件。
1. 基因编辑软件基因编辑软件是帮助科学家编辑基因序列的工具，其中最著名的软件是CRISPR-Cas9。
CRISPR-Cas9软件可以帮助科学家准确地定位和编辑基因组中的特定基因，可以用于研究基因功能、治疗疾病等等。
初中生可以了解到CRISPR-Cas9软件的基本应用和原理，了解基因编辑的概念和意义。
2. 生物信息学软件生物信息学软件是处理和分析生物学数据的工具，其中一些最常用的软件有BLAST、NCBI、DNAStar等。
BLAST软件可以用于比对和分析DNA、蛋白质序列，帮助科学家找到相似的序列并进行进一步的研究。
NCBI是一个包含大量生物学数据库的在线平台，可以帮助科学家在数据库中搜索并浏览生物学信息。
DNAStar是一款用于DNA序列分析的软件，可以进行DNA序列的比对、注释和可视化等。
3. 模拟和建模软件初中生可以了解一些常用的生物模拟和建模软件，如Stellarium、BIOZONE和Stem cells等。
Stellarium是天文学软件，可以模拟出夜空中的星星和行星运动情况，帮助初中生了解天文学知识。
BIOZONE是一款模拟生物学实验的软件，可以帮助初中生进行虚拟实验并观察实验现象。
Stem cells软件则是帮助初中生学习干细胞的分化和发育过程。
4. 数据可视化软件数据可视化软件可以将生物学实验结果和数据转化为图表或图形，帮助科学家更好地理解和展示数据。
在初中生物学中，初中生可以了解一些简单的数据可视化软件，如Excel和GraphPad Prism。
Excel软件可以用于绘制图表、创建数据表格和计算简单统计量。
GraphPad Prism软件则更专业，可以进行复杂的数据分析、绘制高质量的图表和进行统计检验等。
常用生物数据分析软件
常用生物数据分析软件生物数据分析软件是用于处理、分析和解释生物学实验中产生的大规模数据的工具。
这些软件通常具有统计分析、数据可视化和生物信息学工具等功能，它们在生物学研究、医学诊断和药物开发等领域都有广泛的应用。
本文将介绍一些常用的生物数据分析软件。
1.R：R是一种免费且开源的编程语言，它提供了丰富的生物数据分析和可视化工具，如统计分析、机器学习、生物信息学和图形绘制等。
R 语言拥有庞大的用户社区和丰富的包资源，适用于各种生物学数据分析任务。
2. Python：Python是另一种常用的编程语言，它也具备强大的生物数据分析能力。
Python拥有多个生物学数据处理和分析库，如NumPy、Pandas和BioPython等。
Python的易学性、可扩展性和广泛的应用领域使其成为生物学数据分析的首选工具之一3.MATLAB：MATLAB是一种专业的科学计算和数据可视化软件，在生物学数据分析领域有广泛的应用。
它提供了丰富的统计分析和机器学习工具包，可用于生物数据的处理、分析和建模等任务。
4.SPSS：SPSS是一种常用的统计分析软件，它具有直观的用户界面和广泛的统计分析功能。
SPSS可以对生物学数据进行描述性统计、方差分析、回归分析和聚类分析等，并生成相应的报告和图表。
5.SAS：SAS是一种专业的统计分析软件，也被广泛用于生物学数据分析。
SAS拥有强大的数据管理和数据分析功能，可用于处理和分析大规模的生物学数据集。
6. Partek Genomics Suite：Partek Genomics Suite是一种专门用于基因组学和转录组学数据分析的软件。
它提供了丰富的生物学数据分析工具和流程，可用于差异表达分析、通路分析和功能注释等任务。
7. Ingenuity Pathway Analysis (IPA)：IPA是一个用于通路分析和功能注释的软件。
它能够对基因表达数据进行通路分析和功能注释，并提供生物学上下游调控网络的图形可视化。
常用生物数据分析软件
常用生物数据分析软件在生物科学领域中，数据分析是一项重要的任务。
随着技术的进步，生物学研究的数据规模不断扩大，例如基因组测序数据、蛋白质互作数据、表达谱数据等。
为了处理和分析这些大规模的生物学数据，许多生物数据分析软件被开发出来。
本文将介绍一些常用的生物数据分析软件。
1.R：R是一个流行的统计分析和图形化软件，也是生物学家常用的数据分析工具之一、R具有强大的数据分析功能和广泛的统计工具包，适用于各种生物学数据分析任务，例如基因表达分析、蛋白质结构预测、基因组测序等。
2. Python：Python是一种通用的编程语言，也被广泛用于生物数据分析。
Python拥有丰富的生物信息学工具包，例如Biopython，可用于处理和分析蛋白质序列和结构、基因组测序数据等。
Python还具有强大的数据处理和可视化能力，适用于各种生物学数据分析任务。
3. NCBI工具：NCBI（美国国家生物技术信息中心）提供一系列在线工具用于生物数据分析。
NCBI提供的工具包括BLAST用于序列比对、Entrez用于文献检索、GenBank用于基因组测序数据等。
这些工具对于进行一些常见的生物数据分析任务非常有用。
4. Bioconductor：Bioconductor是一个用于生物数据分析的开源软件包集合。
Bioconductor提供了许多R语言工具包，包括用于基因表达分析、蛋白质互作网络分析等。
这些工具包提供了丰富的生物学统计学和机器学习算法，可以帮助研究人员进行高质量的生物数据分析。
5. Cytoscape：Cytoscape是一个用于生物网络分析和可视化的软件。
它可以用来分析和可视化蛋白质互作网络、基因调控网络等。
Cytoscape提供了许多插件和工具，使得生物网络分析更加方便和高效。
6. Galaxy：Galaxy是一个用于生物数据分析的在线平台。
它提供了许多常用的生物数据分析工具，并提供了一个用户友好的界面，使得生物学家可以无需编程就能进行复杂的生物数据分析任务。
常用的引物设计软件
Frq为邻近6至7 个碱基组成的亚单位在一个指定数据库文件 中的出现频率。该频率高则可增加错误引发的可能性。
用Oligo 设计引物时的3个标准
• Tm 值曲线以选取5’到3’的下降形状有利于 引物引发聚合反应。
• Frq 曲线宜选用3’端Frq 值相对较低的片段。 • ΔG 值在5’端和中间值比较高，而在3’端相
protein seq to a DAN seq 8种密码子偏好
引物设计界面 First you can design the primer manually
Sense strand or anti-sense strand
Useful information of the primer
引物类型 搜索模式
But …
引物编辑
引物编辑
Edit primer here
Analysis the edit result
Accept the edit result Return to the main window
Some other useful function of PP5
Enzyme
Melting temperature graph
Primer Premier 5.0使用介绍(1) Load sequence
Preimer Premier 启动界面
基本信息
Original sequence
Sequence name
Choose a function
Use these two button to translate the DNA seq to a protein seq or a
简并引物设计
• 根据氨基酸序列来设计引物DNA引物
常用生物软件大全介绍
一、基因芯片：1、基因芯片综合分析软件。
ArrayVision 7.0一种功能强大的商业版基因芯片分析软件，不仅可以进行图像分析，还可以进行数据处理，方便protocol的管理功能强大，商业版正式版：6900美元。
Arraypro 4.0Media Cybernetics公司的产品，该公司的gelpro, imagepro一直以精确成为同类产品中的佼佼者，相信arraypro也不会差。
phoretix™ Array Nonlinear Dynamics公司的基因片综合分析软件。
J-express挪威Bergen大学编写，是一个用JAVA语言写的应用程序，界面清晰漂亮，用来分析微矩阵（microarray）实验获得的基因表达数据，需要下载安装JAVA运行环境JRE1.2后(5.1M)后，才能运行。
2、基因芯片阅读图像分析软件ScanAlyze 2.44，斯坦福的基因芯片基因芯片阅读软件，进行微矩阵荧光图像分析，包括半自动定义格栅与像素点分析。
输出为分隔的文本格式，可很容易地转化为任何数据库。
3、基因芯片数据分析软件Cluster斯坦福的对大量微矩阵数据组进行各种簇（Cluster)分析与其它各种处理的软件。
SAMSignificance Analysis of Microarrays 的缩写，微矩阵显著性分析软件，EXCEL软件的插件，由Stanford大学编制。
4．基因芯片聚类图形显示TreeView 1.5斯坦福开发的用来显示Cluster软件分析的图形化结果。
现已和Cluster成为了基因芯片处理的标准软件。
FreeView是基于JAVA语言的系统树生成软件，接收Cluster生成的数据，比Treeview增强了某些功能。
5．基因芯片引物设计Array Designer 2.00DNA微矩阵（microarray）软件，批量设计DNA和寡核苷酸引物工具二、RNA二级结构。
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引物的内部稳定性
过去认为,引物3'端应牢牢结合在模板上才 能有效地进行延伸,故3'端最好为G或C. 现在的观点认为,引物的5'端应是相对稳定 结构,而3'端在碱基配对的情况下最好为低 稳定性结构,即3'端尽可能选用A或T(有说 不适宜用A),少用G或C.
自由能分布
G 值是指DNA 双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构 内部碱基对的相对稳定性(结合的强弱程度 结合的强弱程度). 结合的强弱程度 一般情况下,引物的ΔG值最好呈正弦曲线形状, 一般情况下,引物的ΔG值最好呈正弦曲线形状,即5'端和中 ΔG值最好呈正弦曲线形状 ΔG值较高 值较高, ΔG值相对较低 且不要超过9 值相对较低, 间ΔG值较高,而3'端ΔG值相对较低,且不要超过9 (绝对值, 一般考虑末端5个碱基的G.此值的大小对扩增有较大的影响, 负值大,则3'末端稳定性高,扩增效率更高,同时也更易于异 位引发.因此在复杂模板的扩增体系中,3'末端5聚体的G应 大于-9.0kcal/mol) ,如此则有利于正确引发反应而可防止错 误引发. 误引发.引物的3'端的G 值过高,容易在错配位点形成双链 结构并引发DNA 聚合反应.(能值越高越容易结合)
端可适当放宽) 端可适当放宽
引物3'端
引物的延伸从3'端开始,因此3'端的几 个碱基与模板DNA均需严格配对,不能进 行任何修饰,否则不能进行有效的延伸, 甚至导致PCR扩增完全失败. PCR
引物3'端的碱基一般不用 ( 端碱基序列最好是 端碱基序列最好是G, , 引物 '端的碱基一般不用A(3'端碱基序列最好是 ,C, CG,GC).另外引物间 '端的互补,二聚体或发夹结 , ) 另外引物间3'端的互补, 构也可能导致PCR反应失败. 反应失败. 构也可能导致 反应失败 3'端的连续3个G 或C ,如GGG或CCC,会导致引物在G+C富 '端的连续3 G+C富 或 ,会导致引物在G+C 集序列区错误引发
4,质粒作图
Gene Construction Kit WinPlas 2.7 Plasmid Premier2.02 Plasmid Toolkit
5,结构域(motif)查找
推荐软件:Primer Premier 5.0 Primer Premier 5.0的结构域查找功能与它 的引物设计一样强,结果能以图形,表格, 序列三种方式输出.同时还提供了一些未知 的结构域的列表;当然软件本身也提供了大 量的已知结构域的序列.
引物5'端
引物5'端可以有与模板DNA不配对碱基(对PCR 影响不大) 影响不大),常在5'端引入修饰位点或标记物.
5'端加上限制性核酸内切酶位点序列(酶切位点5' 端加上适当数量的保护碱基). 5'端的某一位点修改某个碱基,人为地在产物中引 入该位点的点突变以作研究. 5'端标记放射性元素或非放射性物质(如生物素, 地高辛等).
两引物之间不应该存在互补性,尤应避免 端的互补重叠以防引物二聚体的形成 端的互补重叠以防引物二聚体的形成. 两引物之间不应该存在互补性,尤应避免3′端的互补重叠以防引物二聚体的形成.一 般情况下,一对引物间不应多于4个连续碱基的同源性或互补性 个连续碱基的同源性或互补性. 般情况下,一对引物间不应多于 个连续碱基的同源性或互补性.
2,引物设计
Oligo 6 (引物评价)* Primer Premier (自动搜索)* Vector NTI Suit (综合分析) Primer Express(实时定量PCR引物和探针设计) Omiga Dnastar Primer3 (在线服务)*
3,同源序列比较
NCBI的BLAST; ExPASy的Alignment GeneDoc 3.2 Clustal X Vector NTI Omiga,Bioxm ,LaserGene,pcgene等
概述
引物长度
一般引物的长度为15bp,常用的长度为18 21bp 18- bp. 一般引物的长度为15-30 bp,常用的长度为18-21bp. 15 过长或过短都不合适, 过长或过短都不合适,为过长会导致其延伸温度大于 74℃,不适于Taq DNA聚合酶进行反应 长度大于24 聚合酶进行反应, 74℃,不适于Taq DNA聚合酶进行反应,长度大于24 核苷的引物并不意味着更高的特异性,而且比短序列 核苷的引物并不意味着更高的特异性, 杂交慢,从而降低了产量.引物过短会引起错配现象, 杂交慢,从而降低了产量.引物过短会引起错配现象, 一般来说引物长度大于16bp是必要的( 一般来说引物长度大于16bp是必要的(18bp的序列在 16bp是必要的 的序列在 人类基因组中只会出现一次). 人类基因组中只会出现一次).
1,限制酶分析
推荐软件:
DNAssist 1.0
大多软件只对线性序列进行分析,那么cNNNNN……… NNNgaatt环状的序列就找不到EcoR I的位点,DNAssist 1.0能很容易把这个EcoR I位点找出来. 另外DNAssist在输出上非常完美,除了图形,线性显示 外,还有类似DNASIS的列表方式,列出所有的位点(按 酶排列,按碱基顺序排列) 另外,Vector NTI 亦是一选择
有一些模板本身的GC 含量偏低或偏高,导致引物的 含量偏低或偏高,导致引物的GC含量不能在上述范围 有一些模板本身的 含量不能在上述范围 这时应尽量使上下游引物的GC 含量以及 含量以及Tm 值保持接近(上下游引物的 值保持接近( 内,这时应尽量使上下游引物的 GC含量不能相差太大),以有利于退火温度的选择. 含量不能相差太大) 以有利于退火温度的选择. 含量不能相差太大
常用生物软件及使用概述
也许不必将它当成您的研究领域 但您最好知道如何使用这个工具
一,管理实验室数据及文献资料 一,管理实验室数据及文献资料
查阅实验相关文献, 查阅实验相关文献,以便对自己所要做课题的最新进展有 一个基本的了解,从而确定自己的实验策略;同时,方 便实验室结果的储存,管理和申报工作.常用软件: 1,Reference Manager (可以在线通过查找关键词搜索 PubMed等多个数据库中的专业资料, PubMed等多个数据库中的专业资料,同时保存查找的资料 为本地文件. ) 2, Endnote(一个在线专业资料查找系统,可以保存查找 (一个在线专业资料查找系统, 资料,并在文章中对引用格式化. 资料,并在文章中对引用格式化. ) 3,医学文献王(特长在中文期刊的系统化,也支持外文 医学文献王(特长在中文期刊的系统化,也支持外文 文献数据库)引发效率(引物唯一性)
选用的引物序列就应当是唯一的,即在模板中没有重 复序列 好的设计工具会提供一个引物异位引发的评价指标, 好的设计工具会提供一个引物异位引发的评价指标, efficiency, 如Oligo 6.0 的false priming efficiency,即异位引发 效率,这个值是由程序根据引物自身二级结构的能量, 效率,这个值是由程序根据引物自身二级结构的能量,错 配的类型,错配离3'末端的距离等因素综合计算而得出, 配的类型,错配离3'末端的距离等因素综合计算而得出, 3'末端的距离等因素综合计算而得出 当此值大于200时便很有可能引发扩增. 当此值大于200时便很有可能引发扩增.如所用工具无量 200时便很有可能引发扩增 化指标,则可依据经验,当引物与模板在非预期位置退火, 化指标,则可依据经验,当引物与模板在非预期位置退火, 超过70%的碱基能互补配对,或引物3 末端连续8 超过70%的碱基能互补配对,或引物3'末端连续8个或以 70%的碱基能互补配对 上碱基配对,则认为有引发的可能. 上碱基配对,则认为有引发的可能.
6,RNA二级结构预测 二级结构预测
RNAdraw RNAStructure
7, 蛋白分析 软件
二级结构分析 :Antheprot 4.5 RasMol 三维结构显示 :RasMol Cn3D
8, 格式转换
各种软件为了自己软件的需要有不同的格式, 对我们使用数据带来了困难;格式转换软件 能帮助用户解决这一问题. 推荐软件:Seqverter 1.3 使用简单,填写输入文件和输出文件名就可 以完成格式转换.而且能够转换的格式非常 之多是其它软件所无法比拟的.另外,它可 在线升级以读写更多格式文件.
引物Tm值
一般要求:55℃-65℃. 应尽可能保证上下游引物Tm值一致,一般差异控 引物的退火温度相差小于5℃ 制在2 ℃以内. (引物的退火温度相差小于 ℃一般不会影响
PCR的产率,理想情况下一对引物的退火温度是一样的,可以在 的产率,理想情况下一对引物的退火温度是一样的, 的产率 55℃～80℃间变化,有说接近 ℃为最佳) ℃ ℃间变化,有说接近72℃
3′末端双链的ΔG是 ～-2 kcal/mol时 PCR产量几乎达到百分之百 产量几乎达到百分之百, 3′末端双链的ΔG是0～-2 kcal/mol时,PCR产量几乎达到百分之百,随 末端双链的ΔG 着其绝对值的增加产量逐渐下降, 时只有40% 40%, 时少于20% 20%, 着其绝对值的增加产量逐渐下降,在-6时只有40%,到-8时少于20%,而 10时接近于 时接近于0 -10时接近于0.
上下游引物Tm值与产物Tm值一般应控制在20 ℃ 以内. 一般采用较低引物Tm值-5℃作为PCR退火温度.
一对引物的GC含量和 值应该协调.若是引物存在严重的 含量和Tm值应该协调 若是引物存在严重的GC倾向或 倾向则可以 值应该协调. 倾向或AT倾向则可以 一对引物的 含量和 倾向或 在引物5'端加适量的A, 或 , 尾巴 尾巴. 含量太低, 端加上一些G或 , 在引物 '端加适量的 ,T或G,C尾巴.若G+C含量太低,可在 端加上一些 或C, 含量太低 可在5'端加上一些 含量太高, 端加上一些A或 . 若G+C含量太高,可在 端加上一些 或T. + 含量太高 可在5'端加上一些