第十章_多重序列比对

第十章 多重序列比對

Vector NTI的多重序列比對程式和其他的比對軟體比較起來非常的方便實用，操作介面也很簡單，比對的結果可以存取和輸出。NTI有兩種序列比對程式，一種為AlignX，可以用在核酸序列和蛋白質序列比對；另一種為AlignX Blocks，只能用在蛋白質序列比對。

如何開始進行序列比對？使用者可以從程式集開啟檔案(圖10.1)：

圖10.1 由程式集開啟AlignX

或者是從主程式中開啟(圖10.2)：

圖10.2 由主程式開啟AlignX

使用者也可以在主程式(圖10.3)具有操作序列的情況下開啟AlignX-Align Selected Molecules，使用者的序列會直接載入到AlignX中：

圖10.3 在操作序列的情況下開啟AlignX的方法

開啟AlignX之後，使用者會見到圖10.4的畫面：

圖10.4在操作序列的情況下開啟AlignX

首先使用者要把序列載入Vector NTI程式中，可以點選或者從左上方的Project→Add Files把序列檔案載入，請注意檔案名不可以過長，檔名過長會造成程式進行比對時無法完全顯示檔名(圖10.5)：

圖10.5 輸入的檔名注意不可過長

選取檔案後按下開啟就可以載入程式中，若比對的序列很多時可以用滑鼠圈選欲分析的序列後選擇開啟。序列檔案載入的時候程式會詢問該序列為核酸序列或是蛋白質序列，點選好以後再點選Import就可以了(圖10.6)：

圖10.6 載入時，會詢問序列的性質，核酸序列或蛋白質序列

接下來程式的左上方會出現使用者載入的序列(圖10.7)，序列載入完成以後就可以開始進行比對的操作：

圖10.7 成功載入序列的畫面

進行比對前，先把欲比對的序列用滑鼠進行圈選(圖10.8)：

圖10.8 選取欲比對之序列

只要按下或是從上方Align→Align Selected Sequence(圖10.9)就會進行比對運算：

圖10.9按下Align→Align Selected Sequence進行比對

運算好以後就會出現下面的畫面(圖10.10)；

圖10.10 比對完的結果

分析完成後畫面(圖10.11)會出現比對的相關結果，最下方是序列比對的圖形，左邊中間的區塊所顯示的圖形為導引樹(Guide tree)，用來表示序列之間的關連性。右邊的圖形則是表示序列比對的計算分數和分佈範圍的關係。

右邊的區塊分成三個部分：最上面的圖形是所有序列比對的相似度（Similarity）分析；中間的圖形是所有序列的相同度(Identity)分析；下方的圖形是表示序列和所有序列之間的共有序列（Consensus sequence）的分析。圖形的縱軸是計算的分數，橫軸是序列的長度，相似度和相同度越高則分數越高，圖形的值就會越大。圖形可以用滑鼠去選擇特定的範圍，下方的序列顯示就會跳到該選擇範圍：

圖10.11下方為序列比對的圖形，左邊中間為圖形的導引樹，右邊為序列比對的計算分數和分佈範圍

和BLAST的分析一樣，使用者可以設定圖形表示的方式。把游標移到圖形上方按下滑鼠右鍵點選Plot Setup：

圖10.12 設定圖形表示的方式

使用者就可以根據自己的喜好設定圖形的表示方式(圖10.12-13)：

圖10.13 設定完圖形表示方法後的結果

圖形要進行輸出的時候，只要把游標移到圖形上方，按下滑鼠右鍵選擇Camera 就可以複製圖形到其他檔案中。

在導引樹(Guide tree)的欄位部分，使用者可以看到NTI程式根據比對的結果將序列分群。以圖10.14為例，使用者可以看到Guide tree將ABC和斑馬魚海大基因歸為同一群，這表示ABC和斑馬魚海大基因是具有比較親近的關係。

圖10.14 導引樹

序列名稱後面括號中的數值是表示tree的長度，正負號表示方向。數值越大長度就會越長。Guide tree也可以進行輸出，只要把游標移動到guide tree上方，按下滑鼠右鍵點選Camera就可以進行輸出，也可以選擇最下方的Export Guide tree輸出成特定的檔案再用相關軟體打開。

Note：Guide tree不是演化樹（Phylogenetic tree）。這兩種樹的計算方式不同，不能混為一談。如果要進行演化樹的分析必須使用其相關軟體，NTI不支援畫演化樹的功能。 在程式下方的比對圖形可以用滑鼠拉動下方的捲軸移動，程式會根據序列相似度

及相同度的程度不同給予不同的顏色(圖10.15)，下方Consensus的部分也會依相似度及相同度的程度來表示。想要更改顏色跟Consensus的設定只要從程式上方選取View →Display Setup進入設定畫面：

圖10.15 設定序列片段不同顏色

如此使用者就可以根據自己的喜好來設定顯示的條件。

若程式分析的結果不是很滿意，使用者可以進行手動排列(圖10.16)。只要將游標移到排列的結果上方，按下滑鼠右鍵選擇Edit Alignment，或者從上方從程式上方選View→Edit Alignment進入：

圖10.16 手動排列比對

使用者只要利用滑鼠反白標記想要移動的序列區段後，就可以使用下方的綠色箭頭按鈕進行前後移動(圖10.17)：

圖10.17 選取要編輯設定區塊

也可以在反白的部分按下滑鼠右鍵，點選最下方的選項插入Gap進行調整(圖10.18)：

圖10.18 點選最下方的選項插入Gap進行調整

調整完畢後按下OK鍵或者是Apply鍵就完成重新排比，如下圖所示，圖10.19是調整前的結果，圖10.20則是調整後的結果：

圖10.19 調整前的結果

圖10.20 調整後的結果

序列排列的前後順序可以手動移動，將要移動的序列用滑鼠點選拖曳就可進行移動(圖10.21)：

圖10.21 選取序列利用拖曳方式進行移動

如果想要把某一序列從比對中移除(圖10.22)，可以點選序列後按滑鼠右鍵，選擇第二個項目後按確定移除：