MUSCLE軟件有什么用

這篇文章將為大家詳細講解有關MUSCLE軟件有什么用，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

1、軟件介紹

MUSCLE(Multiple Protein Sequence Alignment)是一款蛋白質水平多序列比對的軟件，在速度和精度上都優于 ClustalW。在進行多序列比對的時候，大多數情況下可以優先使用 MUSCLE。有本地版和在線版，在線版網址如下：http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/。

2、算法原理

算法：MUSCLE 先使用漸進式比對(progressive alignment)獲得初始的多序列比對，再使用橫向

精煉(horizontal refinement)迭代提高多序列比對結果。

1）使用數串(k-mer counting)方法構造序列間的全局比對和局部相似度

2）填充序列間距離的三角矩陣

3）使用 UPGMA 或 NJ 法構建序列發生樹，并確定無根樹的根

4）從葉節點開始向上推測父節點的漸進式比對，最后產生根節點的多序列比對

5）根據得到的多序列比對，計算任兩序列間的相似度

6）計算 Kimura 距離矩陣，構建發生樹

7）比較新生成的樹和原來樹的差異，如果有節點的重排，跳轉到步驟 4

8）從樹上砍斷一個枝，產生兩個子樹，每次砍斷的位置是按和根的距離降序排列的

9）分別計算兩個子樹的多序列比對，并對兩個結果比對得到新的多序列比對

10）如果新的比對結果的 SP 分數(sum of pairs)降低，保留這個新的比對結果，反之

丟棄。反復迭代 8－>9－>10，直到分值不再降低或達到最大迭代次數。

3、使用命令

MUSCLE 使用起來十分方便，大多數情況下用戶只需要指定輸入輸出文件即可

$ muscle -in file1 -out file2

輸入文件截圖：

>a

ATGAGGTAGAGATAGCCGG

>b

ATGGTTAGCCGG

結果文件截圖：

>a

ATGAGGTAGAGATAGCCGG

>b

ATG———-GTTAGCCGG

運行程序log：

MUSCLE v3.8.31 by Robert C. Edgar

http://www.drive5.com/muscle

This software is donated to the public domain.

Please cite: Edgar, R.C. Nucleic Acids Res 32(5), 1792-97.

1 2 seqs, max length 19, avg  length 15

00:00:00    11 MB(-1%)  Iter   1  100.00%  K-mer dist pass 1

00:00:00    11 MB(-1%)  Iter   1  100.00%  K-mer dist pass 2

00:00:00    12 MB(-1%)  Iter   1  100.00%  Align node

00:00:00    12 MB(-1%)  Iter   1  100.00%  Root alignment

4、生物信息中的利用

目前muscle 主要用來在基因組進化部分，因為構建進化樹和計算選擇壓力，都需要將序列對齊，muscle小而快，毋庸置疑是最好的選擇。

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