怎樣使用Clustal進行多序列比對

怎樣使用Clustal進行多序列比對，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

多序列比對在保守區域鑒定，系統發育分析，motif識別等多個領域發揮重要作用，是生物信息數據分析必備的基礎技能之一。Clustal是一款經典的多序列比對工具，支持DNA, RNA, 蛋白質的比對。

clustal 有兩個版本可用，之前的版本同時提供了GUI和命令行兩種工具，GUI版的叫做ClustalX, 命令行版叫做ClustalW; 最新版本叫做Omega, 只提供了命令行版。

最新本的omega比對準確度更高，而且速度更快，適合幾千條規模的多序列比對，該軟件目前只提供了命令行版本。在官網上，提供了源代碼和編譯好的二進制文件

通常情況下，直接下載對應的二進制可執行文件就行了。軟件的基本用法如下：

clustalo -i seq.fasta > align.fa

-i指定輸入的序列文件，默認輸出結果打印在屏幕上，可以重定向到指定文件中。該軟件支持多種格式的輸出

1. fasta

2. clustal

3. msf

4. phylip

5. selex

6. stockholm

7. vienna

   
   

默認輸出格式為fasta, 可以通過--outfmt參數指定輸出文件的格式。多序列比對不同于Blast的地方在于，Blast是局部比對，而多序列比對是全局比對。全局比對意味著需要將輸入序列對齊到同一個水平來比對，一般是通過在輸入序列中插入堿基的方式來使序列對齊，示意如下

>ENA|CAA23748|CAA23748.1 Homo sapiens (human) alpha globin
ATGGTGCTGTCTCCTG----CCGACAAGACCAACGTCAAGGCCGCCTGGGGTAAGGTCGG
CGCGCACGCTGGCGAGTATGGTGCGGAGGCCCTGGAGAGGATGTTCCTGTCCTTCCCCAC
CACCAAGACCTACTTCCCGCACTTC---GACCTGAGCCACGGCTCTGCCCAAGTTAAGGG
CCACGGCAAGAAGGTGGCCGACGCGCTGACCAACGCCGTGGCGCACGTGGACGACATGCC
CAACGCGCTGTCCGCCCTGAGCGACCTGCACGCGCACAAGCTTCGGGTGGACCCGGTCAA
CTTCAAGCTCCTAAGCCACTGCCTGCTGGTGACCCTGGCCGCCCACCTCCCCGCCGAGTT
CACCCCTGCGGTGCACGCTTCCCTGGACAAGTT---CCTGGCTTCTGTGAGCACCGTGCT
GACCTCCAAATACCGTTAA
>ENA|CAA24095|CAA24095.1 Mus musculus (house mouse) alpha-globin
ATGGTGCTCTCTGGGGAAGACAAAAG----CAACATCAAGGCTGCCTGGGGGAAGATTGG
TGGCCATGGTGCTGAATATGGAGCTGAAGCCCTGGAAAGGATGTTTGCTAGCTTCCCCAC
CACCAAGACCTACTTTCCTCACTTTGATGT---AAGCCACGGCTCTGCCCAGGTCAAGGG
TCACGGCAAGAAGGTCGCCGATGCGCTGGCCAGTGCTGCAGGCCACCTCGATGACCTGCC
CGGTGCCTTGTCTGCTCTGAGCGACCTGCATGCCCACAAGCTGCGTGTGGATCCCGTCAA
CTTCAAGCTCCTGAGCCACTGCCTGCTGGTGACCTTGGCTAGCCACCACCCTGCCGATTT
CACCCCCGCGGTACATGCCTCTCTGGACAAATT---CCTTGCCTCTGTGAGCACCGTGCT
GACCTCCAAGTACCGTTAA
>ENA|BAA20512|BAA20512.1 Cyprinus carpio (common carp) alpha-globin
ATGAGTCTCTCTGATAAGGACAAGGCTG----CTGTGAAAGCCCTATGGGCTAAGATCAG
CCCCAAAGCCGATGATATCGGCGCTGAAGCTCTCGGCAGAATGCTGACCGTCTACCCTCA
GACCAAGACCTACTTCGCTCACTGGGATGACCTGAGCCCTGGGTCCGGTCCTGTGAAGAA
GCATGGCAAGGTTATCATGGGTGCAGTGGCCGATGCCGTTTCAAAAATAGACGACCTTGT
GGGAGGTCTGGCCTCCCTGAGCGAACTTCATGCTTCCAAGCTGCGTGTTGACCCGGCCAA
CTTCAAGATCCTCGCACACAATGTCATCGTGGTCATCGGCATGCTCTTCCCTGGAGACTT
CCCCCCAGAGGTTCACATGTCAGTTGACAAGTTTTTCCAGAAC---TTGGCTCTGGCTCT
CTCTGAGAAGTACCGCTAA

通過在序列中插入-來使得序列對齊。如果不習慣命令行的操作方式，也有在線服務可以使用。EBI提供的在線服務網址如下

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

使用非常簡單，輸入序列，調整參數設置，然后提交即可。在輸出結果中，還提供了顏色標記，進化樹可視化等功能。

通過Mview可視化多序列比對結果，示意如下

也支持導出到Jalview軟件中進行可視化。

通過Phylogenetic Tree可以查看進化樹的結果，默認采用NJ法建樹，示意如下

也可以通過Send to Simple Phylogeny, 創建進化樹，支持NJ和UPGMA兩種建樹方式。

看完上述內容，你們掌握怎樣使用Clustal進行多序列比對的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！