vector-nti-11--使用教程----第十章-多重序列比对

第十章多重序列比对77第十章多重序列比对　VectorNTI的多重序列比对程序和其他的比对软件比较起来非常的方便实用，操作接口也很简单，比对的结果可以存取和输出。NTI有两种序列比对程序，一种为AlignX，可以用在核酸序列和蛋白质序列比对；另一种为AlignXBlocks，只能用在蛋白质序列比对。　如何开始进行序列比对？用户可以从程序集开启档案(图10.1)：图10.1由程序集开启AlignX　　　　或者是从主程序中开启(图10.2)：图10.2由主程序开启AlignX　用户也可以在主程序(图10.3)具有操作序列的情况下开启AlignX-AlignSelectedMolecules，使用者的序列会直接加载到AlignX中：图10.3在操作序列的情况下开启AlignX的方法VectorNTI教育训练手册78　开启AlignX之后，使用者会见到图10.4的画面：图10.4在操作序列的情况下开启AlignX首先用户要把序列加载VectorNTI程序中，可以点选或者从左上方的Project→AddFiles把序列档案加载，请注意文件名不可以过长，檔名过长会造成程序进行比对时无法完全显示文件名(图10.5)：图10.5输入的档名注意不可过长　选取档案后按下开启就可以加载程序中，若比对的序列很多时可以用鼠标圈选欲分析的序列后选择开启。序列档案加载的时候程序会询问该序列为核酸序列或是蛋白质序列，点选好以后再点选Import就可以了(图10.6)：第十章多重序列比对79图10.6载入时，会询问序列的性质，核酸序列或蛋白质序列接下来程序的左上方会出现使用者加载的序列(图10.7)，序列加载完成以后就可以开始进行比对的操作：图10.7成功载入序列的画面进行比对前，先把欲比对的序列用鼠标进行圈选(图10.8)：图10.8选取欲比对之序列只要按下或是从上方Align→AlignSelectedSequence(图10.9)就会进行比对运算：VectorNTI教育训练手册80图10.9按下Align→AlignSelectedSequence进行比对运算好以后就会出现下面的画面(图10.10)；图10.10比对完的结果　分析完成后画面(图10.11)会出现比对的相关结果，最下方是序列比对的图形，左边中间的区块所显示的图形为导引树(Guidetree)，用来表示序列之间的关连性。右边的图形则是表示序列比对的计算分数和分布范围的关系。第十章多重序列比对81　右边的区块分成三个部分：最上面的图形是所有序列比对的相似度（Similarity）分析；中间的图形是所有序列的相同度(Identity)分析；下方的图形是表示序列和所有序列之间的共有序列（Consensussequence）的分析。图形的纵轴是计算的分数，横轴是序列的长度，相似度和相同度越高则分数越高，图形的值就会越大。图形可以用鼠标去选择特定的范围，下方的序列显示就会跳到该选择范围：图10.11下方为序列比对的图形，左边中间为图形的导引树，右边为序列比对的计算分数和分布范围　和BLAST的分析一样，用户可以设定图形表示的方式。把光标移到图形上方按下鼠标右键点选PlotSetup：图10.12设定图形表示的方式用户就可以根据自己的喜好设定图形的表示方式(图10.12-13)：VectorNTI教育训练手册82图10.13设定完图形表示方法后的结果　图形要进行输出的时候，只要把光标移到图形上方，按下鼠标右键选择Camera就可以复制图形到其他档案中。　在导引树(Guidetree)的字段部分，用户可以看到NTI程序根据比对的结果将序列分群。以图10.14为例，使用者可以看到Guidetree将ABC和斑马鱼海大基因归为同一群，这表示ABC和斑马鱼海大基因是具有比较亲近的关系。图10.14导引树序列名称后面括号中的数值是表示tree的长度，正负号表示方向。数值越大长度就会越长。Guidetree也可以进行输出，只要把光标移动到guidetree上方，按下鼠标右键点选Camera就可以进行输出，也可以选择最下方的ExportGuidetree输出成特定的档案再用相关软件打开。Note：Guidetree不是演化树（Phylogenetictree）。这两种树的计算方式不同，不能混为一谈。如果要进行演化树的分析必须使用其相关软件，NTI不支持画演化树的功能。第十章多重序列比对83　在程序下方的比对图形可以用鼠标拉动下方的滚动条移动，程序会根据序列相似度及相同度的程度不同给予不同的颜色(图10.15)，下方Consensus的部分也会依相似度及相同度的程度来表示。想要更改颜色跟Consensus的设定只要从程序上方选取View→DisplaySetup进入设定画面：图10.15设定序列片段不同颜色如此用户就可以根据自己的喜好来设定显示的条件。若程序分析的结果不是很满意，使用者可以进行手动排列(图10.16)。只要将光标移到排列的结果上方，按下鼠标右键选择EditAlignment，或者从上方从程序上方选View→EditAlignment进入：图10.16手动排列比对用户只要利用鼠标反白标记想要移动的序列区段后，就可以使用下方的绿色箭头按钮进行前后移动(图10.17)：图10.17选取要编辑设定区块VectorNTI教育训练手册84也可以在反白的部分按下鼠标右键，点选最下方的选项插入Gap进行调整(图10.18)：图10.18点选最下方的选项插入Gap进行调整调整完毕后按下OK键或者是Apply键就完成重新排比，如下图所示，图10.19是调整前的结果，图10.20则是调整后的结果：图10.19调整前的结果图10.20调整后的结果序列排列的前后顺序可以手动移动，将要移动的序列用鼠标点选拖曳就可进行移动(图10.21)：图10.21选取序列利用拖曳方式进行移动第十章多重序列比对85如果想要把某一序列从比对中移除(图10.22)，可以点选序列后按鼠标右键，选择第二个项目后按确定移除：图10.22选择Remove移除序列如果想要加入其他序列进行重新比对，可以将欲加入的序列反白，接着点选或者从Align→AddSelectedToAlignment将序列加入比对(图10.23)：图10.23选择AddSelectedToAlignment增加序列想要将某一序列从程序中完全移除的话可以将序列反白后，按鼠标右键选择第二个项目：图10.24将序列从程序中完全移除，选择DeleteVectorNTI教育训练手册86使用者想要将序列比对输出，可以先点鼠标右键后，选择Camera(图10.25)：图10.25利用Camera将序列输出在这个Camera选项中，Format有两种格式可以选择，第一个是Metafile，选择此格式序列会以图形文件的形式输出，注意Metafile不会一次输出全部的序列比对结果，只会输出屏幕中显示的部分（有点像PrintScreen的快照功能），想要将所有比对输出必须多次的使用Metafile输出，图10.26是使用两次Metafile格式输出的结果，第一次输出序列1到109，第二次是110到218：图10.26使用两次Metafile格式输出的结果第十章多重序列比对87如果选择Text的格式输出，用户可以在Range的项目中选择所有比对的结果，或者是输出特定的比对区域。Wrapsequences可以设定换行的长度，默认值是50，表示每50个acid将会自动换行，Excludeconsensus选项可以选择是否将ConsensusSequence输出。注意输出后会因为NTI格式的问题造成排列显示不整齐，用户必须将字号和格式进行调整，非常麻烦，不建议使用此格式输出。图10.27是以每100个nucleotide换行做输出的结果，排列显示既不整齐也不美观。图10.27以每100个nucleotide换行做输出　另外一种输出的方式是使用打印功能(图10.28)，用户可以按下鼠标右键选择PrintPreview，在打印预览画面中程序会询问是否选择显示ConsensusSequence，确定后按下OK：图10.28使用打印的方式输出VectorNTI教育训练手册88接者按下左上方Print键：图10.29在打印的选项中，选择AdobePDF输出电子图在打印机的选项(图10.29)选择用AdobePDF或者是其他形式，按下确定就可以输出成电子图文件，如此一来就可以一次将全部比对的结果输出，并兼顾到画面美观。序列比对完成后使用者可以将比对结果储存：从程序左上方Project→Save或是SaveAs的选项储存。Import/ExportMSF：序列比对的档案可以MSF的格式输出(图10.30)，此格式的档案可以用其他的序第十章多重序列比对89列比对软件进行后续的修改，也可将既有的MSF格式的档案输入到AlignX，程序就会自动比对。要进行输入或是输出只要从程序左上方Project→Export/ImportMSFFormat中进行操作即可：图10.30输出MSF格式AlignSelectedUsingProfile：如果按下或是上方Align→AlignSelectedUsingProfile的选项时，程序会要求用户选择一条序列作为基准序列进行后续的比对动作(图10.31)：图10.31使用AlignSelectedUsingProfile，要先选择一条序列作为基准进行比对以这个操作为例选择EF527821的话，比对完以后EF527821会变成比对序列中的第一条序列(图10.32)：图10.32VectorNTI教育训练手册90其他分析操作皆和AlignSelectedSequence是一样的。IdentityTable：从程序上方Align→ShowIdentityTable用户可以看到一个表(图10.33)：图10.33使用IdentityTable作序列的比较这个图表将各序列之间的Identity做了一个整理，只要交叉对照就可以知道序列之间的Identity，其单位为百分比。EF527821和ABC的Identity为45%；ABC和DQ30513的Identity为85%。除了Identity之外，使用者还可以改成其他的表示方式，可以选择左上方的图示：表示显示Consensus（只是用于蛋白质序列）；表示显示guidetree的distance。这个图表可以利用右上方的做打印或者点选进行输出。AlignmentSetup：想要调整序列比对的计算条件跟参数可以从或是Align→AlignmentSetup进行更改(图10.34)：图10.34使用AlignmentSetup，调整序列比对的计算条件跟参数第十章多重序列比对91用户可以在这个窗口内更改设定和参数，除非对Alignment的计算方式有特殊需求，在此不建议擅自更改任何参数和设定。DotMatrix：DotMatrix可以在两条序列间找出相吻合的部分，这个方法可以用来寻找序列中重复的片段。例如用在RNA序列可以预测二级结构的区域。要进行DotMatrix只要按下或是从Align→ShowDotMatrixPlot进入：图10.35在左边及右边选单，各选择一组序列进行比对VectorNTI教育训练手册92在这个窗口(图10.35)中要先选好两组序列，在窗口上方中，左边的序列为横坐标；右边的序列为纵坐标。选好两组序列后，程序会绘制出比对结果(图10.36)：图10.36两个序列比对后的结果比对结果(图10.37)可以用鼠标左键拖曳放大直到看的清楚为止：第十章多重序列比对93图10.37放大后的比对结果可以用调整图形的大小；则是可以用来画网格线进行比对(图10.38)：图10.38增加网格线的比对结果一开始使用DotMatrixPlot比对出来的序列并不正确，使用者必须调整两项参数VectorNTI教育训练手册94进行修正，可以按下或是从上方Matrix→MatrixSetup做调整：图10.39Stringency越小越严谨，Window越大