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1、序列分析软件DNAMAN 的 使用方法简介 饶志明 博士/教授 博士生导师江南大学生物工程学院工业微生物中心 江南大学工业生物技术教育部重点实验室 E-mail: nDNAMAN 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。 打开DNAMAN，可以看到如下界面：n 第一栏为主菜单栏。除了帮助菜单外，有 十个常用主菜单，n第二栏为工具栏：n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，点击 Channel 工具条上相应的数字，即可击活 相应的Channel。n每
2、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。如何使用DNAMAN 分析序列 n1将待分析序列装入Channel n通过File Open 命令打开待分析序列文件， 则打开的序列自动装入默认Channel。n通过Sequence/Load Sequence 菜单的 子菜单打开文件或将选定的部分序列装入 Channel 。n通过Sequence/Current Sequence/Analysis Defination 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
3、分析 的片段等参数。2 以不同形式显示序列 n通过Sequence/Display Sequence 命令打开对话框，n根据不同的需要，可以选择显示不同 的序列转换形式。n对话框选项说明如下：nSequence &Composition 显示序列 和成分 2 以不同形式显示序列nReverse Complement Sequence 显示 待分析序列的反向互补序列 nReverse Sequence 显示待分析序列的反 向序列 nComplement Sequence 显示待分析序列 的互补序列 nDouble Stranded Sequence 显示待分析 序列的双链序列 nRNA Sequ
4、ence 显示待分析序列的对应 RNA 序列3DNA 序列的限制性酶切位点分析n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，n参数说明如下：nResults 分析结果显示n其中包括：nShow summary（显示概要） nShow sites on sequence（在结果中显示酶切位 点） nDraw restriction map（显示限制性酶切图）nDraw restriction pattern（显示限制性酶切模式 图） 3DNA 序列的限制性酶切位点分析nIgnore enzymes with
5、more than（忽略大于某 设定值的酶切位点）nIgnore enzymes with less than（忽略小于某 设定值的酶切位点）nTarget DNA （目标DNA 特性） nCircular（环型DNA），ndam/dcm methylation（dam/dcm 甲基化）nall DNA in Sequence Channel（选择此项，在 Sequence Channel 中的所有序列将被分析，如 果选择了Draw restriction pattern，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
6、析。）n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： n参数说明如下： nEnzymen代表（enzyme data file），点击旁边的下拉按 钮，出现两个默认选项，restrict.enz 和 dnamane.enz， n如果添加过自制的酶列表，则附加显示自制酶列表 文件名。n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。n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。n要自制酶切列表，可以从左边酶列表中双击鼠标选择多
7、种酶 （例如puc18 multiple cloning sites），n然后点击按钮出现下列对话框：n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。nCutter 酶切识别序列长度；nEnd 酶切产生的末端，其中包括，nBlunt（平头末端），n5Overhang（5突出粘性末端）,n3Overhang(3突出粘性末端)，n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。4DNA 序列比对分析 （Dot Matrix Comparision）n要比较两个序列，可以使用DNAMAN 提供的序列比对工具D
8、ot Matrix Comparision （点矩阵比较）通过 Sequense/Dot matrix comparision 命令打开比对界面， n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： nSequence type 序列类型 nSequence 1 参加比对的第一序列选择框，框内选 项说明如下：n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；n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。nSequence 2
9、 参加比对的第二序列选择框；选项说 明同上 nShow Sequence 选择此项，当同源性大于设定值 时，将显示同源性； nAnnotations 是否显示注释 nComparision 比对参数，n其中Window 代表Window size（单位比对长度 ），nMismatch 代表Mismatch size（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。nBoth stran 代表Both strand（双链比对）选择 此项，是指用Sequence 2 中的序列的正链和负链 分别和Sequence 1 比较。nSequence 2 正链与Sequence 1 比较结果用黑色
10、 点表示，Sequence 2 负链比对结果用红色点表示 。 nPlot box 点阵图表显示参数，nPosition（起点坐标）nWidth（宽度值）nHeight（高度值）nFrame size（边框线粗度值）nDot size（点粗度值）nGridline（虚线框数）。 n参数设定好后，点击按钮执行操作。 5序列同源性分析n（1）两序列同源性分析n通过Sequence/Two Sequence Alignment 命 令打开对话框，如下所示： n参数说明如下： nAlignment method 比对方法，n通常可选Quick(快速比对)或Smith&Waterman( 最佳比对)，n当
11、选择快速比对时，设置较小的k-tuple 值，可以 提高精确度，n当序列较长时，一般要设置较大的k-tuple 值。k- tuple 值可选范围26；n蛋白质序列：k-tuple 值可选范围13。 （2）多序列同源性分析n通过打开Sequence/Multiple Sequence Alignment 命令打开对话框，n参数说明如下：nFile 从文件中选择参加比对的序列nFolder 从文件夹中选择参加比对的序列nChannel 从channel 中选择参加比对的序列 nDbase 从数据库中选择参加比对的序列 nRemove 清除选择的序列（鼠标点击左边显示框 中的序列名选择）nClear
12、 清除全部序列 n点击按钮，出现方法选择对话框：n选择其中一种方法，点击按钮，出现下列对话框： n如果在前一对话框选择的是Fast alignment,则在此对话框 中选择Quick alignment,否则选择 Dynamic alignment 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。 n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/homology tree 命令）。n显示蛋白质二级结构（Protein Secondary Structure 命令 ），n绘
13、制限制性酶切图（Restriction Analysis 命令）等。6.PCR 引物设计n首先，将目标DNA 片段装入Channel,并激活Channel。n点击主菜单栏中的Primer 主菜单，出现下拉菜单，n点击Design PCR Primers for DNA 命令，出现下列对话框 ： 参数说明如下： nPrimer locations on target 引物定位 n其中包括下列选项：nProduct size（扩增目的片段大小）nSense primer (正向引物选择区) nAntisense primer(反向引物选择区) nPrimer 引物特性包括Length(引物长度)，
14、Tm 值, GC 含量 等参数； nReject primer 引物过滤（将符合引物过滤条件的引物过滤 掉）n包括下列选项：n3dimer(可形成3端自我互补的碱基数) nHairpin stem(可形成发卡颈环结构的碱基数)nPolyN(多聚碱基) n3Uique(3端严格配对碱基数) nAll matches(引物互补配对百分数)nConsentrations 浓度设定nProduct for hybridyzatnPCR 产物用于Southern Blot 探针杂交 7画质粒模式图n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
15、图功 能，能满足我们的需要。 n通过Restriction/Draw map 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： n菜单说明如下：nPosition 当前位置nAdd Site 添加酶切位点nAdd Element 添加要素nAdd Text 添加文字nInsert Fragment 插入片断nCopy Fragment 复制片断nCut Fragment 剪切片断 nRemove Fragment 清除片断nFrame Thickness 边框线粗细调节 n点击Add Site 选项，出现对话框： n参数说明如下：nName 要添
16、加的酶切位点的名称(例如HindIII) nPosition 位置（以碱基数表示）n点击Add Element 选项，出现如下对话框： 参数说明如下：nType 要素类型（共有三种类型，鼠标点击即可切 换） nColor/Pattern 填充色（共有16 种颜色供选择） nName 要素名称nStart /End/Size 要素起点/终点/粗细度 核酸序列的一般分析流程 n1.1 核酸序列的检索 http:/www.ncbi.nlm.nih.gov:80/entrez/qu ery.fcgi?db=Nucleotide 1.2 核酸序列的同源性分析 n1.2.1 基于NCBI/Blast软件的核酸序列同源性分 析 http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/blast.c gi 1.2.2 核酸序列的两两比较 http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2.htm l n1.2.3 核酸序列的批量
