BLAST (生物信息学)

✍ dations ◷ 2025-12-01 02:34:41 #生物信息学算法,计算系统发生学,生物信息学软件,实验室软件,公有领域软件

生物信息学中,BLAST(英语:Basic Local Alignment Search Tool)它是一个用来比对生物序列的一级结构(如不同蛋白质的氨酸序列或不同基因的DNA序列)的算法。 已知一个包含若干序列的数据库,BLAST可以让研究者在其中寻找与其感兴趣的序列相同或类似的序列。 例如如果某种非人动物的一个以前未知的基因被发现,研究者一般会在人类基因组中做一个BLAST搜索来确认人类是否包含类似的基因(通过序列的相似性)。BLAST算法以及实现它的程序由美国国家生物技术信息中心(NCBI)的Eugene Myers(英语:Eugene Myers)、Stephen Altschul(英语:Stephen Altschul)、Warren Gish(英语:Warren Gish)、David J. Lipman(英语:David J. Lipman)及Webb Miller(英语:Webb Miller)博士开发的。

研究者利用BLAST来解决的其他问题有:

……等等。

BLAST是一个被广泛使用于分析生物信息的程序,因为它可以兼顾我们在做搜索时的速度以及搜索结果的精确度。因为当我们所要搜索的目标数据库非常庞大的时候,速度就变成一项很需要考量的因素。在像BLAST和FASTA(英语:FASTA)这些快速算法被开发之前,我们是使用动态规划算法来作数据库的序列搜索,这真的非常的耗时。BLAST使用启发式搜索来找出相关的序列,在速度上比完全只使用动态规划大约快上50倍左右,不过它不像动态规划能够保证搜索到的序列(Database sequence)和所要找的序列(Query sequence)之间的相关性,BLAST的工作就是尽可能找出数据库中和所要查询的序列相关的信息而已,精确度稍微低一点。此外,BLAST比FASTA更快速,因为BLAST只对比较少出现或是较重要的一些关键字作更进一步的分析,而FASTA是考虑所有共同出现在所要搜索的序列和目标序列的字。从下面介绍的算法可以更进一步的了解。

这边我们以蛋白质对蛋白质序列搜索所用的程序BLASTP之实做的步骤,来了解BLAST这程序的主要思想。

由NCBI管理的BLAST网站允许任何人使用浏览器来在包含大部分新测序的物种的不停更新的DNA或蛋白质数据库中进行相似性搜索。这个服务器包含很多程序,最重要的几个如下:

已知一个蛋白的氨酸序列,通过这个程序可以找出在用户选择的蛋白质数据库中与其最相似的序列。

已知一段已经转录的序列,借由这个程序对这段序列的6个ORF对上用户所选择的蛋白质数据库,比对最相似的序列。其功用可以找出在基因体DNA(genomic DNA)上翻译出蛋白质的序列。

已知一段蛋白质的氨酸序列,借由这个程序可将此序列,对用户所选择的已转录序列数据库(包含这个数据库的6个ORF),比对出最相似的序列。

已知一段已转录的序列,借由这个程序对这已知序列的6个ORF,对上用户所选择的已转录序列数据库(亦包含6个ORF),比对出最相似的序列,因为这个程序比对来源的6个ORF,与数据库的6个ORF,所以会执行相当久。

这个程序用来搜索蛋白质的"远亲".首先,一个用户提交的蛋白质序列的所有"近亲"的列表被建立起来,然后这些蛋白质被结合在一个作为对序列的某种平均的"特征序列"当中。再然后用这个特征序列在蛋白质数据库中进行搜索,就会找出更大的一组蛋白质的列表。这个蛋白质列表有一个不同的特征序列,这个序列被用来迭代地运行上述过程。

通过在搜索中包含相关的蛋白质,PSI-BLAST对于寻找已知蛋白进化上的"远亲"的灵敏度要比一般的blastp高很多。

Focuses search around pattern (motif)

相关

  • 黄长烨黄长烨(韩语:황장엽,1922年2月17日-2010年10月10日),祖籍咸镜南道,生于平安南道江东郡(现已并入平壤),是朝鲜民主主义人民共和国的思想家,以其对主体思想的理论化而著名。曾任朝鲜最高
  • 盘星石所谓的盘星石是一种在始新世便绝种的钙质微体生物。他们是第三纪的指标化石。盘星石的造型像星星,但有四到三十个壁状结构,上下两面还不大相同。他们生活在比较温暖得地方,且在
  • 冶金冶金学(英语:metallurgy)属于材料科学,是研究从矿石中提取金属,并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的学科。冶金学也研究金属、金属互化物或其混合物(称为合金)的物理及化
  • 阿瓦利诺·考玛阿瓦利诺·考玛·卡诺斯(西班牙语:Avelino Corma Canós,1951年12月15日-,又译阿维利诺),是西班牙化学家,主要从事分子筛及石油炼制、石油化工催化等研究,在国际学术界享有极高声望。
  • 716年前9世纪 | 前8世纪 | 前7世纪前730年代 前720年代 | 前710年代 | 前700年代 前690年代前721年 前720年 前719年 前718年 前717年 | 前716年 | 前715年 前714年 前713年 前7
  • 爱意情意、爱意、爱慕或喜爱之情是一种性情(英语:disposition)、精神或身体上较罕见的状态,常常会和情爱的感觉拉上关系。这种情感衍生出数个关于情绪、疾病、影响力和状态的哲学和
  • 西米德兰兹西米德兰兹郡(英语:West Midlands),英国英格兰西米德兰兹区域的郡,范围像举起拇指的拳头向右卧。1974年前原属沃里克郡、伍斯特郡、斯塔福德郡范围。以人口计算,伯明翰是第1大城市
  • 农磨兰普府农磨兰普府(泰语:จังหวัดหนองบัวลำภู,皇家转写:Changwat Nong Bua Lamphu,泰语发音:)一译廊磨喃蒲府,位于泰国东北部的一个府。在2000年时人口约482,207人,自2008
  • 伊斯兰圣战联盟东突厥斯坦伊斯兰运动 乌兹别克斯坦伊斯兰运动乌兹别克斯坦 驻阿富汗国际维和部队 德国伊斯兰圣战联盟(英语:Islamic Jihad Union,缩写为IJU)是一个伊斯兰的恐怖组织,已经在乌
  • 第十三第十三航空队(英语:Thirteen Air Force)是美国太平洋空军曾经下属的一个编号航空队,指挥部位在夏威夷州的珍珠港-希卡姆联合基地。该航空军在冷战时期曾驻于菲律宾克拉克空军基