序列分析软件DNAMAN的使用方法简介

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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.

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