怎样使用Clustal进行多序列比对

怎样使用Clustal进行多序列比对，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

多序列比对在保守区域鉴定，系统发育分析，motif识别等多个领域发挥重要作用，是生物信息数据分析必备的基础技能之一。Clustal是一款经典的多序列比对工具，支持DNA, RNA, 蛋白质的比对。

clustal 有两个版本可用，之前的版本同时提供了GUI和命令行两种工具，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比对准确度更高，而且速度更快，适合几千条规模的多序列比对，该软件目前只提供了命令行版本。在官网上，提供了源代码和编译好的二进制文件

通常情况下，直接下载对应的二进制可执行文件就行了。软件的基本用法如下：

clustalo -i seq.fasta > align.fa

-i指定输入的序列文件，默认输出结果打印在屏幕上，可以重定向到指定文件中。该软件支持多种格式的输出

1. fasta

2. clustal

3. msf

4. phylip

5. selex

6. stockholm

7. vienna

   
   

默认输出格式为fasta, 可以通过--outfmt参数指定输出文件的格式。多序列比对不同于Blast的地方在于，Blast是局部比对，而多序列比对是全局比对。全局比对意味着需要将输入序列对齐到同一个水平来比对，一般是通过在输入序列中插入碱基的方式来使序列对齐，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

通过在序列中插入-来使得序列对齐。如果不习惯命令行的操作方式，也有在线服务可以使用。EBI提供的在线服务网址如下

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

使用非常简单，输入序列，调整参数设置，然后提交即可。在输出结果中，还提供了颜色标记，进化树可视化等功能。

通过Mview可视化多序列比对结果，示意如下

也支持导出到Jalview软件中进行可视化。

通过Phylogenetic Tree可以查看进化树的结果，默认采用NJ法建树，示意如下

也可以通过Send to Simple Phylogeny, 创建进化树，支持NJ和UPGMA两种建树方式。

看完上述内容，你们掌握怎样使用Clustal进行多序列比对的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注亿速云行业资讯频道，感谢各位的阅读！