生信分析,生物计算领域常用软件及工具介绍

生信分析、生物计算,由于涉及领域广,计算方式复杂,常用的分析软件和计算工具也是数目庞杂,可以说是使用偏好因学科而异、因人而异。下面生信分析领域的网友总结的常用软件供大家参考。

一、PPT模板与软件:

ScienceSlides :

ScienceSlides 生物信息绘制软件 ,是一种PPT插件,可方便的画出各种细胞器化学结构,用来论文画图确实很好用。特别是用这个和AI(illustrator)结合,画的图可以媲美老外的CNS哦。

二、代谢与信号分析软件:

CellNetAnalyzer:

CellNetAnalyzer,是一种细胞网络分析工具,前身是FluxAnalyzer,是基于MatLab的代谢网络和信号传导网络分析模块,。这是一个典型的代谢流分析工具,可以进行代谢流的计算、预测、目标函数的优化,端途径分析、元素模式分析,以及代谢流之间的对比等。可以基本满足研究一个中型代谢网络的结构尤其是计算流分配的要求,大部分论文中的代谢网络分析都是或明或暗的用这个分析的。

三、两维/三维构图软件:

1.DeepViewer _4.10_PC

DeepViewer 蛋白质分析构图软件,曾经也叫做Swiss-PdbViewer,是一个可以同时分析几个蛋白的应用程序。为了结构比对并且比较活性位点或者任何别的相关部分,蛋白质被分成几个层次。氨基酸突变,氢键,原子间的角和距离在直观的图示和菜单界面上很容易获得。

2.pymol-0_99rc6-bin-win32

PyMOL是一个开放源码,由使用者赞助的分子三维结构显示软件。PyMOL适用于创作高品质的小分子或是生物大分子(特别是蛋白质)的三维结构图像。PyMOL的源代码目前仍可以免费下载,供使用者编译。对于Linux、Unix以及Mac OS X等操作系统,非付费用户可以通过自行编译源代码来获得PyMOL执行程式;而对于Windows的使用者,如果不安装第三方软件,则无法编译源代码。

四、分子生物学软件

1.DNASTAR_Lasergene.v7.1

LaserGene是美国DNAStar公司发行的综合性序列工具软件,可用于发现和注释DNA序列中的基因,并操作所关注的DNA的其他feature。现阶段版本的LaserGene包括EditSeq、 MapDraw、SeqMan、GeneQuest、PrimerSelect、Megalign、Protean应用程序,具有序列的编辑、转换、开放阅读框的查找、引物设计、酶切作图、序列比较等功能,其功能几乎囊括了分子生物学领域大多数内容。

2.modfitLT-BD周期分析软件

ModFitLT是由美国VeritySoftwareHouse公司设计,是用于流式细胞术中进行细胞周期分析的软件。它通过对DNA含量直方图进行曲线拟合,能快速计算出分析细胞周期各时相细胞的含量、G1/S/G2+M细胞的百分比,并测量肿瘤细胞的DNA指数(DNAIndex)、及析凋亡细胞亚二倍体所占的比例,实为研究凋亡细胞生物与药理小伙伴的一大利器。

3. odyssey western blot

Li-cor公司推出的Odyssey红外激光双色图像分析系统配套软件。是扫完Western后在自己电脑上分析的必备软件(反正浙大医学院公共平台是用的这个)。

4. 汉化版DNAMAN6.0-Raindy

DNAMAN 是一种常用的核酸序列分析软件,功能强大,使用方便。可以不同形式显示序列,进行DNA 序列的限制性酶切位点分析、DNA 序列比对分析(Dot Matrix Comparision)、序列同源性分析(两序列同源性分析、多序列同源性分析)等。

5.BioEdit7.0.9.0

BioEdit是一个功能齐全的分子生物学应用软件,可以完成核苷酸序列和蛋白质序列进行所有常规的分析操作,如:序列比对、序列检索、引物设计、系统发育分析等。与DNAMAN 相比,其分析内容相对更丰富一些,而且提供了很多网络程序的分析界面和接口。

6.chromas(基因测序峰图查看软件)

chromas是一款非常好用的专业基因测序列查看软件,如果在从事科研的过程中需要测序列和查看彩图可以使用这款工具,同时还拥有打开ABI格式的功能。

7.flowjo流式细胞分析软件破解版

Flowjo是一款优秀的流式细胞分析专业软件,可以兼容几乎所有流式仪器采集的数据,可以弥补其它机器自带软件的分析功能不足的缺憾,满足用户的数据分析要求,这也是FlowJo备受欢迎及推崇的原因。

8.SSRHunter 1.3(微卫星DNA位点查找软件)

又称微卫星DNA位点查找软件,是利用生物信息学方法在一个相对狭小的基因组区段内开发新的SSR标记的一个工具。SSRHunter软件能够搜索潜在的SSR位点,完成较为出色。此外,SSRHunter还提供了自动序列预处理、常规的序列整理和序列变换功能、以及方便的结果输出方式。

9.Vector NTI 11.5.1 破解版

Vector NTI Suite是一套功能强大、界面美观而又友好的分子生物学应用软件包。它主要包括四个组件,分别对DNA、RNA和蛋白质进行各种分析和操作。主要支持以下几种分析:对分子序列的操作、常规操作、常规分析、图形操作。

五、流程图绘制软件:

1.SmartDraw

一款能够轻松制作组织机构图、流程图、地图、房间布局图、数学公式、统计表、化学分析图表、解剖图表、界面原型等等。自带的图库里包含数百个示例、数千个符号和外形可以直接套用,官网中下载更多的符号和外形。他简单的操作界面使使用者只需选择模板并更换原件就能完成制图,而不用从白纸起步画。

2.ConceptDraw

是一个强大的跨平台应用程序,他提供了强大的矢量绘图工具、库以及许多的预置的图例形状,内置描述语言、支持多种格式文档的输入输出、支持连接ODBC数据库和其它许多的功能。它支持GIF、JPEG、PICT、EPS、Windows bmp 以及多媒体文件。与他一些列的还有思维导图绘制软件ConceptDraw MINDMAP以及项目管理软件ConceptDraw PROJECT,可以互补使用。

六、凝胶分析软件:

1.Gel-pro analyzer

是一块功能强大的凝胶分析软件,它的功能包括泳道分析, DNA分析,分子量计算,条带分析,Dot-blot电泳分析,菌落计数-培养皿计数,测量面积/密度,实验报告输出,宏的功能与应用。

2.QuantiScan

使用简单,功能专一的凝胶扫描、分析软件。可以分析,扫描多种多样的材料成分,分析凝胶,污点和薄层层析板等。 它以极小的成本达到类似于精密显像密度计的功能。它分析的对象不仅包括BMP.JPG图片,还包括没有解压的TIF文件等,可以对几乎所有图片进行多种预处理。

3.Quantity One

一款来自Bio-Rad的1D凝胶定量软件,是The Discovery Series 软件家族的成员,可以在Bio-Rad官网下载到非破解版。它可成像和分析一维电泳凝胶、斑点印迹、狭线 印迹和菌落计数。Quantity One 软件能定量和分析多种数据,包括从光密 度仪、储能磷屏成像仪、荧光成像仪和凝胶成像系统采集的放射性、化学 发光、荧光和染色等样品。它提供自动分析功能以快速获取高质量结果。

4.PDQuest

另一款来自Bio-Rad的软件,是2D凝胶定量软件,也可以在Bio-Rad官网下载到非破解版。它的分析方式主要有4种:泳道/条带轨迹定量法;等高线直接定量法;菌落计数;分子量测定

5.ImageLab

一套图像处理软件,也是来自Bio-Rad的软件,全名叫做Image Laboratory。该软件包括文件打开,保存,显示,打印,复制,粘贴,镜像,旋转,反色等常用功能之外,特别提供一系列图像处理功能,如图像的平滑、锐化、中值滤波、灰度拉伸、亮度变换、直方图均衡、颜色调整、二值化、边沿提取等。采用多文档界面,可以同时打开显示多个图像进行大量处理。

6.BandScan

一款通用的电泳胶条带定量分析软件。可以手动、自动找到条带,手动的条带可以是无规则的,可以清除背景。可以进行分子量、百分比、质量、波峰等方面的定量分析。可以直接使用扫描仪。可以将数据输出到excel文件。是一个很常用的凝胶图像分析软件,用它分析蛋白表达量。功能包括凝胶图像分析、光密度扫描、分子量计算、自动查找条带、杂点去除、电泳迁移校正功能。它是一款非常好用的图像处理类生物软件。

七、数学统计软件

1.SPSS

世界上最早采用图形菜单驱动界面的统计软件,它最突出的特点就是操作界面极为友好,输出结果美观漂亮。它将几乎所有的功能都以统一、规范的界面展现出来,使用Windows的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能,对话框展示出各种功能选择项。用户只要掌握一定的Windows操作技能,精通统计分析原理,就可以使用该软件为特定的科研工作服务。SPSS采用类似EXCEL表格的方式输入与管理数据,数据接口较为通用,能方便的从其他数据库中读入数据。其统计过程包括了常用的、较为成熟的统计过程,完全可以满足非统计专业人士的工作需要。

2.origin8.0

一款专业的制图软件与数据分析软件,由OriginLab公司制作发布的。origin8.0能够满足一般用户的制图需求,而且还能支持高级用户的数据分析与函数拟合。这款软件适用于研究人员、工程师、科学人员,它具有简单易学、操作灵活、功能强大的特点。使用Origin就像使用Excel和Word那样简单,只需点击鼠标,选择菜单命令就可以完成大部分工作,获得满意的结果。

3.Stata

一套提供其使用者数据分析、数据管理以及绘制专业图表的完整及整合性统计软件。它提供许许多多功能,包含线性混合模型、均衡重复反复及多项式普罗比模式。Stata较好地实现了使用简便和功能强大两者的结合。尽管其简单易学,它在数据管理和许多前沿统计方法中的功能还是非常强大的。用户可以很容易的下载到别人已有的程序,也可以自己去编写,并使之与Stata紧密结合。

4.SAS

一个模块化、集成化的大型应用软件系统。SAS由于其功能强大而且可以编程,很受高级用户的欢迎。也正是基于此,它是最难掌握的软件之一。使用SAS时,你需要编写SAS程序来处理数据,进行分析。如果在一个程序中出现一个错误,找到并改正这个错误将是困难的。SAS适合高级用户使用。它的学习过程是艰苦的,最初的阶段会使人灰心丧气。然而它还是以强大的数据管理和同时处理大批数据文件的功能,得到高级用户的青睐。

5.graphpad prism

一款医学绘图软件,他基于生物统计,曲线拟合和科学绘图于一体,是专业制作的SCI论文图表的利器。(别说我没告诉你,点这里有教程哦)

6.SigmaPlot

一款最佳的科学绘图软件,画出精密的图型是件极容易的事,目前巳有超过十万的使用者,特别设计给科学家使用。本软件允许您自行建立任何所需的图型,您可插入多条水平或垂直轴,指定Error bar的方向,让您的图更光彩耀眼,只要用SigmaPlot将图制作完成即可动态连结给其它软件展示使用,并可输出成EPS、TIFF、JPEG等图形格式,或置放于您的网站上以供浏览。非常适合网站动态显示图形使用之场所如长时间纪录之气象,温度等等场合。

八、图片处理软件

1.ImageJ

一个基于java的公共的图像处理软件。其能够显示,编辑,分析,处理,保存,打印8位,16位,32位的图片, 支持TIFF, PNG, GIF, JPEG, BMP, DICOM, FITS等多种格式。ImageJ支持图像栈功能,即在一个窗口里以多线程的形式层叠多个图像, 并行处理。只要内存允许,ImageJ能打开任意多的图像进行处理。除了基本的图像操作, 比如缩放,旋转, 扭曲, 平滑处理外,ImageJ还能进行图片的区域和像素统计, 间距,角度计算, 能创建柱状图和剖面图,进行傅里叶变换。

2.mage-Pro Plus

功能强大的2D和3D图像处理、增强和分析软件,具有异常丰富的测量和定制功能。作为鼎鼎大名的Image-Pro 软件系列中功能最强大的成员之一, 它包含了异常丰富的增强和测量工具,并允许用户自行编写针对特定应用的宏和插件,是世界最顶级的图像分析软件包。

3. ACD ChemSketch

一款化学画图软件。该软件可用于画化学结构、反应和图形。也可用于设计与化学相关的报告和演讲材料。

4.ACD Canvas

ACD公司推出的一款强大的矢量绘图软件,程序无缝集成了用于绘画、图像编辑和 Web 设计的工具;可以以多种格式(包括动画和 Web 就绪文件)导出绘画作品,它在剪辑图库上捆绑了用于位图编辑、展示、Web 图形和矢量图绘制的工具。

5.Adobe Photoshop CS6中文版

Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件,深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。

九、文献管理软件

1、Endnote

Endnote由Thomson Scientific开发的SCI官方文件管理软件。直接连接上千个数据库,并提供通用的检索方式,提高科技文献的检索效率;能管理的数据库没有上限;能将参考文献嵌入word编辑软件中,方便边写边插入参考文献;同时系统资源占用小,有很强的外扩展功能;是论文文献搜索、编辑、管理、引用的小帮手。

2、Refviz

文件分析软件,与Endnote结合使用来分析文献。能够判断搜索的准确性,辅助决定进一步阅读方向,认为介入聚类,被成为文献的眼睛而著名。

3、Noteexpress

NoteExpress 是国内最专业的文献检索与管理系统,以附件方式管理参考文献全文或各类文件,加上笔记功能的结合,快捷的全文检索,数据挖掘了解最新进展,自动完成参考文献引用的格式化等,使该软件可以作为强大的个人知识管理系统。

4、Mendeley

Mendeley是一款免费的跨平台文献管理软件,同时也是一个在线的学术社交网络平台。可一键抓取网页上的文献信息添加到个人的library中,也可通过安装插件方便在文字编辑器中插入和管理参考文献。

十、医药学类生信分析软件

1、新编全医药学大词典

《新编全医药学大词典》原名《网际金典》,是医脉通旗下一款专业医学翻译软件。电脑版支持词典查询,屏幕取词,全文翻译,自动学习和辅助输入等强大功能;移动版另有抓拍取词,词库管理,医学咨询等内容。

2、麦克明彩色人体解剖图谱

《麦克明彩色人体解剖图谱》是由人民卫生出版社出版的一本人体解剖类图书,重点突出临床解剖学,包括了头、颅和脑,脊柱和脊髓,上肢,胸部,腹部和盆腔,下肢,系统观察几大块内容,标注清晰,内容丰富,是最受欢迎的解剖图谱。

3、3dBody人体解剖软件

“3Dbody解剖”是一套3D解剖教学系统平台,提供了男女二套全三维的数字模型,是目前最完整全面的解剖学数据,涵盖了人体所有解剖系统,同时提供了骨性标志图、肌肉动作动画、肌肉起止点、针灸穴位、断层解剖、英文发音、注释等信息。数据详实,操作功能强大,通过实时三维操作,轻易获得层层解剖人体的机会。

十一、质粒绘图的专业软件

1.SimVector

SimVector是来自国外的一个非常优秀的质粒绘图软件。主要功能就是绘制高质量的质料图,还有载体图和序列图等等。此外质粒图绘制软件还支持发表质粒图与序列、载体图等,非常专业。

2.BVTech Plasmid

BVTech Plasmid DNA质粒绘图软件是免费软件,可以用它来绘制圆或线性的双链和单链质粒图谱与。可以用不同的颜色、文本和样式上标注基因和限制位点的质粒。

3.Winplas

Winplas作为一个质粒绘图的专业软件,功能强大,而且极易上手,它可以绘制出具有发表质量的质粒图谱。可广范应用于论文、教程的质粒插图,它的特性包括:1,无论是否知道质粒的原始序列都能绘制质粒图;2,可读入各种流行得序列格式文件,能方便地导入各种序列信息;3,可自动在识别序列中的限制性酶切位点;4,可对序列进行各种编辑 5, 绘图功能强大,如:位点标签、任意位置文字插入、生成彩图、线性或环形质粒图谱,可输出到剪贴板或图像文件。

十二、引物设计软件

1.Primer Express

一款引物设计软件,可用于设计引物和探针,尤其适用于荧光PCR探针的设计,可以精确计算寡核苷酸与荧光基团鳌合后的Tm值。可以预测引物与引物之间与模板之间等的二级结构。

2. Oligo 7.37

用于引物探针的设计,引物探针的验证,一般用来和PRIMER PREMIER配套设计PCR引物。从序列文件中搜索和选择寡核苷酸的多功能程序,应用于聚合酶链反应(PCR),DNA测序,定点突变及各种各样的杂交研究。根据最近邻热力学值计算寡核苷酸的杂交温度和二级结构。 这个好工具也用于构建合成基因,在已合成的基因中发现适当的序列引物,发现和多元化一致的引物和探针, 甚至发现蛋白质潜在的限制位点。

3. primer premier

一款专业的引物设计软件,具有PCR或测序引物以及杂交探针设计功能。可以简单地通过手动拖动鼠标以扩增出相应片段所需的引物,而在手动的任何时候,下面显示各种参数的改变和可能的二聚体、异 二聚体、发夹结构等。也可以给定条件,让软件自动搜索引物,并将引物分析结果显示出来。

4.FastPCRy

一款快速设计各种类型PCR引物的工具,包括一些常用的DNA与蛋白序列软件工具。基于在标准和长PCR、反向PCR引物的设计新方法,直接氨基酸序列的简并PCR、多重PCR和电子PCR;序列比对、聚类和任何重复序列搜索。

十三、其它类型软件:

solQTL 是番茄基因组测序计划的基因组信息资源门户网站数据库 SGN (http://solgenomics.net) 的子模块。

SeqBuster(分析人类胚胎干细胞小 RNA)

网站链接:http://estivill_lab.crg.es/seqbuster

允许对任何自定义数据库进行注释。在一个独立的平台上 SeqBuster 综合了多个分析模块,构成了第一个提供 miRNA 变异体(isomiRs)特性的重要生信工具,SequBuster 常用于贮存人胚胎干细胞小 RNA 的数据集。

Phamerator(用于比较噬菌体基因组)

通过成对比较将编码蛋白的基因分配到相关序列的「Phamily 基因家族」中,以生成具有共同基因关系的数据库。Phamerator 用于生成多种含核苷酸和氨基酸序列的噬菌体以及含有保守结构域的基因的圆形基因组图谱,便于分析通过水平上的基因交换的噬菌体种群的迁移,从而了解到单个基因的进化史。

ARG-ANNOT [Antibiotic Resistance Gene-ANNOTation](用于检测细菌基因组的抗生素抗性(AR)基因)

在此之前,虽然已有数个 AR 基因数据库如,2005 年的 ARGO 数据库、2007 年的 MvirDB 的微生物数据库、2009 年的 ARDB 数据库、2012 年的 Resfinder 数据库,但是除了 ResFinder 之外的这些数据库已再也没更新过。ResFinder 只能查到已被人发现的 AR 基因,而且也不能检测与 AR 有关的染色体靶基因的点突变。

于是,在 2014 年,Rolain 课题组创建了 ARG-ANNOT 数据库,ARG-ANNOT 利用 Bio-EditH 软件通过 BLAST 程序来操作,允许用户不需要在网络界面上能分析已知和推定假设的 AR 基因的序列。具有抗生素抗性的决定簇来自于发表的文章和网络资源,核苷酸和蛋白序列则从 NCBI GenBank 数据库中提取。通过构建了包含 1689 个 AR 基因的数据库后, 随机抽取 100 条序列测试这个 Bio-Edit 软件,以证明 ARG-ANNOT 具有 100% 特异性和敏感性。

除此之外,做数据分析还需要会用Linux,会使用bash,还需要掌握一些常用的统计学知识,以及一门统计语言,比如R语言。此外,还需要会至少一门编程语言,一般来讲C++,Perl,Python,Java这几种中的一种。其他的知识则取决于研究领域。比如如果想要研发高性能的序列比对软件,则算法和并行计算的知识必不可少。

-END-

《速石百科》编撰机构简介:
速石科技致力于为 生命科学、 半导体汽车/智能制造高校科研人工智能互联网金融 等领域的企业提供定制化的企业上云、云迁移、算力补充等高性能计算云解决方案 。

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