工具 | 生物信息学主要数据库与分析工具

来自【樊龙江《生物信息学》第二版】附录2。

一、重要门户网站和主要分子数据库

  1. 重要门户网站
    美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information, NCBI),www.ncbi.nlm.nih.gov/
    欧洲生物信息学研究所/欧洲分子生物学实验室(European Bioinformatics Institute, EBI)/(European Molecular Biology Laboratory, EMBL),www.ebi.ac.uk
    中国国家基因组科学数据中心(National Genomics Data Center, NGDC),https://bigd.big.ac.cn/
    蛋白质序列分析专家系统(ExPASy),www.expasy.org
    GitHub生物信息学开源和商业化软件工具平台,https://github.com

  2. 主要分子数据库

  • 核酸相关
数据库类别 数据库类型及名称
DNA 和 RNA 序列数据库 GenBank
ENA
GSA
RefSeq
非编码 RNA 数据库 RNAcentral
NONCODE
miRBase
Rfam
LncBook
circAtlas
PlantcircBase
NPInter
基因组数据库——综合性 Ensembl
NCBI Genome
GOLD
  • 核苷酸相关
数据库类别 数据库类型及名称
基因组数据库——植物 Phytozome
Gramene
PLAZA
TAIR
IC4R
MaizeGD
基因组数据库——人类 UCSC Genome Browser
The Cancer Genome Atlas (TCGA)
International CancerGenome Consortium (ICGC)
HCA
基因组数据库——模式生物 Flybase
Mouse Genome Informatics (MGI)
Zebrafish Information Network genome database (ZFIN)
WormBase
Nematode.net
The Saccharomyces Genome Database (SGD)
基因功能分类等数据库 GO
BUSCO
Expression Atlas
Dfam
  • 蛋白质相关
数据库类别 数据库类型及名称
蛋白质序列数据库 Swiss-Prot/TrEMBL/UniProtKB
PIR
蛋白质结构数据库 wwPDB (PDB/PDBe/PDBj/BMRB)
SCOP
CATH
蛋白质组学数据库 PRIDE
蛋白质功能域数据库 InterPro
Pfam
PROSITE
代谢途径数据库 KEGG
REACTOME
MetaboLights
Pathguide
MANET
PlantCyc
MapMan

补充:

  • 蛋白质功能数据库
    EggNOG

二、生物信息学主要在线和开源分析工具

  • 序列搜索
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
BLAST https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/LATEST/
HMMER http://ebi.ac.uk/Tools/hmmer http://hmmer.org
BLAT http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat https://genome-test.gi.ucsc.edu/~kent/src

补充:

  • 多序列联配
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
ClustalW http://www.genome.jp/tools/clustalw http://www.clustal.org
MAFFT http://mafft.cbrc.jp/alignment/server http://mafft.cbrc.jp/alignment/software
MUSCLE http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle http://www.drive5.com/muscle
T-Coffee http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/tcoffee https://github.com/cbcrg/tcoffee
  • 基序查找
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
MEME http://meme-suite.org http://meme-suite.org
SMART http://smart.embl-heidelberg.de
  • 基因预测
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
FGeneSH http://www.softberry.com/berry.phtml
GENSCAN http://hollywood.mit.edu/GENSCAN.html http://hollywood.mit.edu/burgelab/software.html
AUGUSTUS http://bioinf.uni-greifswald.de/webaugustus http://bioinf.uni-greifswald.de/augustus
GeneMark http://exon.gatech.edu/GeneMark
EVidenceModler http://evidencemodeler.github.io

补充:

  • 开放阅读框查找和翻译
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
ORFfinder http://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder http://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/TOOLS/ORFfinder/linux-i64
Transeq http://www.ebi.ac.uk/Tools/st/emboss_transeq http://emboss.open-bio.org
  • 引物设计
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
Primer-BLAST http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast
Primer Design http://bioweb.uwlax.edu/genweb/molecular/seq_anal/primer_design/primer_design.htm
  • 非编码 RNA 分析
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
MIREAP https://sourceforge.net/projects/mireap
The ViennaRNA Package http://rna.tbi.univie.ac.at http://www.tbi.univie.ac.at/RNA
The UEA small RNA Workbench http://srna-workbench.cmp.uea.ac.uk/downloads
UNAFold http://unafold.rna.albany.edu
CPC2 http://cpc2.cbi.pku.edu.cn http://cpc2.gao-lab.org/download.php
CIRI/CIRI2/CIRI-AS/CIRI-full https://sourceforge.net/projects/ciri
eTM-finder. circseq-cup 等 http://ibi.zju.edu.cn/bioinplant/tools
  • 表观修饰
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
Tombo https://github.com/nanoporetech/tombo
Nanopolish https://github.com/jts/nanopolish
DeepMod https://github.com/WGLab/DeepMod
  • 蛋白质结构预测
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
InterProScan(功能域) http://www.ebi.ac.uk/interpro/search/sequence http://www.ebi.ac.uk/interpro/download.html
PSIPRED(二级结构) http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred http://bioinfadmin.cs.ucl.ac.uk/downloads/psipred
SWISS-MODEL(三级结构) http://swissmodel.expasy.org
I-TASSER(三级结构) https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/download
Swiss-PdbViewer https://spdbv.vital-it.ch https://spdbv.unil.ch/disclaim.html
  • 蛋白质互作
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
STRING] https://string-db.org https://string-db.org/cgi/download.pl?sessionId=gsiC7vcwA06g
  • 系统发生树构建
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
PhyML http://www.atgc-montpellier.fr/phyml https://github.com/stephaneguindon/phyml
RAxML https://raxml-ng.vital-it.ch https://github.com/stamatak/standard-RAxML
Phylogenyfr http://phylogeny.lirmm.fr/
iTOL http://itol.embl.de
MEGA http://www.megasoftware.net
FastTree http://meta.microbesonline.org/fasttree
Phylip http://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html
PAML http://abacus.gene.ucl.ac.uk/software/paml.html
MrBayes http://nbisweden.github.io/MrBayes

补充:

  • 基因组组装
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
SOAPdenovo https://github.com/aquaskyline/SOAPdenovo2
ALLPATHS-LG https://software.broadinstitute.org/allpaths-lg/blog
Canu https://github.com/marbl/canu
wtdbg2 https://github.com/ruanjue/wtdbg2
Flye https://github.com/fenderglass/Flye
NeCAT https://github.com/xiaochuanle/NECAT
Miniasm https://github.com/lh3/miniasm
Falcon https://github.com/falconry/falcon
hifiasm https://github.com/chhylp123/hifiasm
MaSuRCA https://github.com/alekseyzimin/masurca
pilon https://github.com/broadinstitute/pilon
medaka https://github.com/nanoporetech/medaka
arrow https://github.com/PacificBiosciences

补充:

  • 转录组分析
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
HISAT2 https://ccb.jhu.edu/software/hisat
StringTie https://ccb.jhu.edu/software/stringtie
TopHat https://ccb.jhu.edu/software/tophat
Cufflinks http://cole-trapnell-lab.github.io/cufflinks
NetworkAnalyst http://www.networkanalyst.ca/NetworkAnalyst
FLAIR https://github.com/BrooksLabUCSC/flair
TALON https://github.com/mortazavilab/TALON

补充:

  • 三维基因组 Hi-C 数据库
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
HiCNorm https://github.com/ren-lab/HiCNorm
Hic-Pro https://github.com/nservant/HiC-Pro
Chrom3D https://github.com/Chrom3D/Chrom3D
HiCExplorer http://hicexplorer.usegalaxy.eu https://github.com/deeptools/HiCExplorer
TADbit https://github.com/3DGenomes/tadbit
HiCPlotter https://github.com/akdemirlab/HiCPlotter
Juicebox http://aidenlab.org/juicebox
3d-dna https://github.com/aidenlab/3d-dna
SALSA https://github.com/marbl/SALSA
  • 基因组变异鉴定
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
Bowtie2 https://sourceforge.net/projects/bowtie-bio
BWA https://sourceforge.net/projects/bio-bwa/files
SAMtools https://sourceforge.net/projects/samtools/files/samtools
GATK https://github.com/broadinstitute/gatk/releases
Pickey https://github.com/TheJacksonLaboratory/Picky
Sniffles https://github.com/fritzsedlazeck/Sniffles

补充:

  • 基因组浏览器与可视化
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
Gbrowser http://sourceforge.net/projects/gmod/files/Geneic%20Genome%20Brower
JBrowser http://jbrowse.org
IGV http://software.broadinstitute.org/software/igv
Circos http://circos.ca/software
ggplot2 https://github.com/tidyverse/ggplot2
  • 综合
工具名称 在线分析平台 开源软件下载地址
Galaxy https://usegalaxy.org https://github.com/galaxyproject/galaxy
Multiple tools for genome analysis http://molbiol-tools.ca/Genomics.htm
VISTA http://genome.lbl.gov/vista http://pipeline.lbl.gov/software.shtml
TBtools https://github.com/CJ-Chen/TBtools
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