序列分析软件DNAMAN的使用方法简介

序列分析软件DNAMAN的使用方法简介吕惠平(新疆大学生命科学与技术学院；新疆生物资源基因工程重点实验室，乌鲁木齐，830046)DNAMAN是一种常用的核酸序列分析软件。由于它功能强大，使用方便，已成为一种普遍使用的DNA序列分析工具。本文以DNAMAN5.2.9Demoversion为例，简单介绍其使用方法。打开DNAMAN，可以看到如下界面：第一栏为主菜单栏。除了帮助菜单外，有十个常用主菜单，第二栏为工具栏：第三栏为浏览器栏：在浏览器栏下方的工作区左侧，可见Channel工具条，DNAMAN提供20个Channel，(如左所示：)点击Channel工具条上相应的数字，即可击活相应的Channel。每个Channel可以装入一个序列。将要分析的序列（DNA序列或氨基酸序列）放入Channel中可以节约存取序列时间，加快分析速度。此版本DNAMAN提供自动载入功能，用户只需激活某个Channel，然后打开一个序列文件，则打开的序列自动载入被激活的Channel中。本文以具体使用DNAMAN的过程为例来说明如何使用DNAMAN分析序列。1．将待分析序列装入Channel（１）通过FileOpen命令打开待分析序列文件，则打开的序列自动装入默认Channel。（初始为channel1）可以通过激活不同的channel(例如：channel5)来改变序列装入的Channel。（２）通过Sequence/LoadSequence菜单的子菜单打开文件或将选定的部分序列装入Channel。通过Sequence/CurrentSequence/AnalysisDefination命令打开一个对话框，通过此对话框可以设定序列的性质（DNA或蛋白质），名称，要分析的片段等参数。2．以不同形式显示序列通过Sequence//DisplaySequence命令打开对话框，如下图所示：根据不同的需要，可以选择显示不同的序列转换形式。对话框选项说明如下：Sequence&Composition显示序列和成分ReverseComplementSequence显示待分析序列的反向互补序列ReverseSequence显示待分析序列的反向序列ComplementSequence显示待分析序列的互补序列DoubleStrandedSequence显示待分析序列的双链序列RNASequence显示待分析序列的对应RNA序列3．DNA序列的限制性酶切位点分析将待分析的序列装入Channel，点击要分析的Channel，然后通过Restriction/Analysis命令打开对话框，如下所示：参数说明如下：Results分析结果显示其中包括：Showsummary（显示概要）Showsitesonsequence（在结果中显示酶切位点）Drawrestrictionmap（显示限制性酶切图）Drawrestrictionpattern（显示限制性酶切模式图）Ignoreenzymeswithmorethan（忽略大于某设定值的酶切位点）Ignoreenzymeswithlessthan（忽略小于某设定值的酶切位点）TargetDNA（目标DNA特性）circular（环型DNA），dam/dcmmethylation（dam/dcm甲基化）allDNAinSequenceChannel（选择此项，在SequenceChannel中的所有序列将被分析，如果选择了Drawrestrictionpattern，那么当所有的channel中共有两条DNA时，则只能选择两个酶分析，如果共有三个以上DNA时，则只能用一个酶分析。选择所需的项目，然后按提示操作点击按扭，出现下列对话框：参数说明如下：Enzyme代表（enzymedatafile），点击旁边的下拉按钮，出现两个默认选项，restrict.enz和dnamane.enz，如果添加过自制的酶列表，则附加显示自制酶列表文件名。其中restrict.enz数据文件包含180种限制酶，dnamane.enz数据文件包含2524种限制酶。选择其中一个数据文件，相应的酶在左边的显示框中列出（按酶名称字母表顺序），鼠标双击酶名称，则对应的酶被选中，在右边空白框中列出。要自制酶切列表，可以从左边酶列表中双击鼠标选择多种酶（例如puc18multiplecloningsites），然后点击按钮出现下列对话框：输入要保存酶列表的文件名，点击按钮即可保存。自制酶列表可以方便分析特定的酶切位点。Cutter酶切识别序列长度；End酶切产生的末端，其中包括，Blunt（平头末端），5’Overhang（5’突出粘性末端）,3’Overhang(3’突出粘性末端)，系统根据cutter和end的设定情况,在左边酶列表中显示符合条件的酶。最后，点击按钮执行操作。4．DNA序列比对分析（DotMatrixComparision）要比较两个序列，可以使用DNAMAN提供的序列比对工具DotMatrixComparision（点矩阵比较）通过Sequense/Dotmatrixcomparision命令打开比对界面，如下图：点击对比界面左上角的按钮，出现下列对话框：参数说明如下：Sequencetype序列类型Sequence1参加比对的第一序列选择框，框内选项说明如下：如果要比对的序列在Channel中，点击下拉箭头，选择相应的Channel，则被选中的Channel中的序列作为参加比对的第一序列；也可以从文件夹中选择参加比对的序列，在File选择框上点击即可。通过Length选择参加比对的序列片段。Sequence2参加比对的第二序列选择框；选项说明同上ShowSequence选择此项，当同源性大于设定值时，将显示同源性；（此功能未见）Annotations是否显示注释Comparision比对参数，其中Window代表Windowsize（单位比对长度），Mismatch代表Mismatchsize（单位比对长度中许可的错配值）要快速比对，需将此项设为0。Bothstran代表Bothstrand（双链比对）选择此项，是指用Sequence2中的序列的正链和负链分别和Sequence1比较。Sequence2正链与Sequence1比较结果用黑色点表示，Sequence2负链比对结果用红色点表示。Plotbox点阵图表显示参数，Position（起点坐标）Width（宽度值）Height（高度值）Framesize（边框线粗度值）Dotsize（点粗度值）Gridline（虚线框数）。参数设定好后，点击按钮执行操作。5．序列同源性分析（1）两序列同源性分析通过Sequence/TwoSequenceAlignment命令打开对话框，如下所示：参数说明如下：Alignmentmethod比对方法，通常可选Quick(快速比对)或Smith&Waterman(最佳比对)，当选择快速比对时，设置较小的k-tuple值，可以提高精确度，当序列较长时，一般要设置较大的k-tuple值。（dna序列：k-tuple值可选范围2—6；蛋白质序列：k-tuple值可选范围1—3。其它参数说明从略。（2）多序列同源性分析通过打开Sequence/MultipleSequenceAlignment命令打开对话框，如下所示：参数说明如下：File从文件中选择参加比对的序列Folder从文件夹中选择参加比对的序列Channel从channel中选择参加比对的序列Dbase从数据库中选择参加比对的序列Remove清除选择的序列（鼠标点击左边显示框中的序列名选择）Clear清除全部序列点击按钮，出现方法选择对话框：选择其中一种方法，点击按钮，出现下列对话框：如果在前一对话框选择的是Fastalignment,则在此对话框中选择Quickalignment,否则选择Dynamicalignment即可。其它参数不必改变，点击对话框中间的使其它参数取原始默认值。点击按钮，出现下列对话框：点击对话框中间的，然后点击执行操作。结果如下所示：点击左上角按钮，可以从弹出的对话框中选择不同的结果显示特性选项。点击按钮下的按钮，出现下列选择项：可以通过这些选项，绘制同源关系图（例如Tree/homologytree命令）。显示蛋白质二级结构（ProteinSecondaryStructure命令），绘制限制性酶切图（RestrictionAnalysis命令）等。同源关系图举例如下：（Tree/HomologyTree命令）6.PCR引物设计首先，将目标DNA片段装入Channel,并激活Channel。点击主菜单栏中的Primer主菜单，出现下拉菜单，如下所示：点击DesignPCRPrimersforDNA命令，出现下列对话框：参数说明如下：Primerlocationsontarget引物定位其中包括下列选项：Productsize（扩增目的片段大小）Senseprimer(正向引物选择区)Antisenseprimer(反向引物选择区)Primer引物特性包括Length(引物长度)，Tm值,GC含量等参数；Rejectprimer引物过滤（将符合引物过滤条件的引物过滤掉）包括下列选项：3’dimer(可形成3’端自我互补的碱基数)Hairpinstem(可形成发卡颈环结构的碱基数)PolyN(多聚碱基)3’Uique(3’端严格配对碱基数)Primer-Primer(含义未知)Allmatches(引物互补配对百分数)Consentrations浓度设定Productforhybridyzat（ion）PCR产物用于SouthernBlot探针杂交点击按钮，出现下列对话框：.选择需要的选项，点击按钮，出现：点击按钮，完成操作。7．画质粒模式图我们常常要用到各种质粒图，无论是制作幻灯片，还是发表文章，常常需要质粒图。DNAMAN提供强大的绘质粒图功能，能满足我们的需要。通过Restriction/Drawmap命令打开质粒绘图界面：将鼠标移动到圆圈上，等鼠标变形成“I”时，单击鼠标左键，出现如下菜单：菜单说明如下：Position当前位置AddSite添加酶切位点AddElement添加要素AddText添加文字InsertFragment插入片断CopyFragment复制片断CutFragment剪切片断RemoveFragment清除片断FrameThickness边框线粗细调节点击AddSite选项，出现如下对话框：参数说明如下：Name要添加的酶切位点的名称(例如HindIII)Position位置（以碱基数表示）点击AddElement选项，出现如下对话框：参数说明如下：Type要素类型（共有三种类型，鼠标点击即可切换）（c）olor/Pattern填充色（共有16种颜色供选择）Name要素名称Start/End/Size要素起点/终点/粗细度点击AddText选项，出现如下对话框：输入要添加的文字，点击Font按钮设置字体和格式，选择Horizontal(水平显示)或Vertical(垂直显示)，点击按钮即可。其它参数说明从略。在绘图界面空白处，双击鼠标，出现：通过此对话框，你可以完成各种添加项目的操作，也可以修改已添加的项目。注意：你可以通过鼠标双击质粒图上的项目来修改已添加的任何项目，可以通过鼠标移动任何项目。你可以通过帮助文件获取更多信息。示例：２００３．１０．１１．