分子生物學實驗中有哪些常用的軟體？

12-26

大家分享一下各自常用的軟體及相關技巧

分子克隆：
SnapGene http://www.snapgene.com/

遇見SnapGene之前大概使用過十幾種分子克隆軟體，直到有一天遇到了SnapGene，發現它差不多集成了之前十幾種軟體的優點，同時摒棄了它們所有的缺點。最關鍵的一點，是精緻打磨的設計感。真的美，美出聲。
特別是2.0版本之後出現的多序列比對功能，美妙極了。
說幾個很出彩的功能：

多序列比對，剛說過了，誰用誰知道
自動檢測常規特徵（Common Feature）
自動引物設計。這裡吐槽一下Primer Premier, 這個軟體上市的時候，PCR酶還很弱小，引物質量會對結果產生比較大的影響，所以這個專門用來設計引物的軟體考慮了很多的因素，難用一點也忍了。這麼多年過去了，PCR酶已經非常強大，引物質量對結果的影響越來越小了，PP這種軟體太過時了。相反SnapGene的引物設計恰到好處，簡單直接。
支持Gibson Assembly，還可以自動設計引物。這裡吐槽一下Vector NTI，有誰知道Vector NTI最新的版本11.5是哪年發布的嗎？2010年，五年沒更新過了。。
直接導入Genbank 序列號

太多了，不想寫了。
最後再說下SnapGene的價格，單一授權 $350/年，或$750/永久。

文獻閱讀：
ReadCube

ReadCube是以文獻閱讀為中心的文獻管理軟體，不同於EndNote那種以引文為核心的管理軟體。
自動識別PDF文檔中的信息，比如題目、作者、摘要、引文。對於生命科學的文獻還是非常準確的，幾年前聽說其他領域的論文識別準確度不高，不知道現在改進沒有。
可以找到全文下載的連接，還可以通過大學圖書館的代理訪問全文資料庫。
ReadCube和Nature有合作，大家讀Nature論文的時候都能看到。說幾個亮點：

根據你的文獻資料庫，推薦和你研究興趣最相關的文獻
SmartCite：在Word里雙擊Ctrl可以插入參考文獻。但是很難用，看來EndNote那種技術還是有點難度的。
免費！！！增值服務收費，$5/m，主要是雲同步功能和引文趨勢信息。
有iOS和Android客戶端，有雲同步的話還是很爽的。

實驗記錄：
Microsoft Office OneNote

個人感覺OneNote絕對可以成為一種宗教...
用OneNote做實驗記錄是一種怎樣的體驗呢？順滑。
兩年前花費了一段時間在OneNote上建立實驗記錄的規則，感覺就是需要的功能都以最舒服的方式擺在那裡供我使用。
其實也不全是，還是有極少數想要的功能沒有的，攤手。等待Office 2016吧。亮點太多了，不知道從哪說起：

可以查詢每一個字是在什麼時間寫下的，誰寫下的（多人編輯的時候）。
隨時隨地的計算器，做著筆記如果要算個乘法，只需要輸入「3*5=」，然後按下空格，直接顯示結果。
快捷鍵：檢查框、創建表格、輸入當前時間等等
雲同步和協作編輯。但是OneDrive經常抽風，給中評。
自動保存。自動保存就是你的游標停留在哪裡，然後斷電了，來電了，你打開電腦，游標還在那裡。
全局搜索，有Ctrl+E 和Ctrl+F兩種搜索，不一樣，很玄妙。

太多了，OneNote真的很棒，如果你恰好還有一台Surface就更棒了，感覺像活在未來。

還有一些軟體，沒有上面這麼常用，以後再寫吧。

隆重推薦一款軟體：Mendeley。
管理文獻時，你是否有如下需要：
1、將某個小topic的數篇乃至幾十篇文章放在一起，可以一目了然的看到文章標題？
2、以List的形式俯瞰你所建立的所有小topic？
3、為某篇文章的某處做筆記，並且可以批量瀏覽筆記，在需要的時候一秒定位至該處？
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OK，見圖。

主頁面的左側，是我所建立的所有topic，一覽無餘，而且文件夾下面還有子文件夾
當我點擊某個topic（DC、冠心病）時，所有文章的標題均會出現在中間部分，這些文章的作者、標題、發表時間、雜誌等信息都是軟體自動識別導入的，無需手工操作
當我點擊某篇文章時，右側會自動列出我曾經做的筆記，譬如圖示中某篇文獻我做了3個筆記，當我點擊右下角的「03 you」時，會自動定位至該筆記所在的文章段落見下圖：

此時，為文獻閱讀模式，左側為文章內容，右側仍然為我做的筆記。
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好了，就這麼多了。
寫文章插入參考文獻的軟體endnote你一年能用幾次？
而本款軟體Mendeley，則是你在科研生涯中每天都會用到的，而且，對於管理海量文獻極為高效。

mendeley
收集文章管理文獻, mendeley絕對是最棒的, 比endnote跟readcube高級了不止一個檔次. mendeley是一個集文獻收集, 歸類, 閱讀及引用為一體的軟體.

我一般的流程是, 在網上看到想要收藏的文章, 用mendeley的bookmarklet一鍵收藏起來. 這個對新上市的文章特別有用, 因為這些文章在mendeley或者endnote自帶的搜索里是還沒有的. readcube沒有這個功能.

其次, 有時候看到一些很重要,需要經常回頭看的文章, 下載pdf, 下到某個指定的文件夾, 在mendeley里把這個文件夾設置為&<關注&>, 這樣就可以自動導入文章信息和pdf了. endnote好像沒有這個功能. readcube在我一年前最後一次用的時候還會有bug.

mendeley是一個管理文獻的軟體, endnote不是. mendeley里可以給文章加tag, endnote 不行. mendeley里瀏覽文章條目可以按各種方式來分類, 年份, 作者, 雜誌, 等等. 我最中意的是它可以按導入時間排序. readcube不行. 所以不方便.

閱讀方面, 在mendeley里可以直接閱讀pdf, 效果甚至比adobe, foxit還要舒服. 可以記筆記, 高亮. 注釋過的記錄都會保存起來, 也能列印出來. endnote 新版本里好容易加入了看pdf的功能, 還不能全屏, 做多只能拉到一半屏幕大小的位置, 實在是雞肋. readcube其實也很美觀, 只可惜字體太小, 根本沒法看. 我給nature提了好幾次意見, 直接被無視...

寫論文引用文獻的時候, 這三個軟體差不多, 都能一邊寫一遍導入.

mendeley是第一個有免費雲端的文獻軟體. 這樣在哪裡都能看到自己收藏的文獻. 2g 只要不下載太多的pdf, 還是很夠用的. 而且可以選擇某些文件夾同步, 或者選擇只同步metadata不同步pdf.

對我來說, 排除endnote的原因是收費, 繁瑣和無法加tag; 排除readcube的原因是字體太小. 不過readcube有個很不錯的功能是自動下載supplement並和正文歸類一起. 不過我最後一次用的時候, 還有些不方便, 很多文章下載不到. 所以也有點雞肋.

最後, 它是免費的, 適合還沒進實驗室用不起endnote的同學用.

mendeley幾乎唯一的bug, 是如果本地存了太多pdf, mendeley就會很卡. 我試過大概超過800篇的話, 軟體就吃不消了. 所以我現在基本只收錄metadata, 要看的時候在網上找出來在看.

snapgene
哈. 頂一下snapgene. 美觀. 實用. 尤其是開始用in-fusion和gibson以後基本設計克隆都用它了. 做出來的質粒圖也很好看.
不過不喜歡用它來看酶切位點, 都用APE, a plasmid editor. 還有一般搗鼓搗鼓序列什麼的, 還是ape簡單, 快捷, 方便.

onenote
電子實驗筆記本方面, onenote還是很好用的. 記錄, 貼圖, 同步, 都很方便. evernote有好幾個硬傷, 導致其不適合記錄實驗.

如果用蘋果的話, 我推薦這個小軟體, findings. Findings for Mac
小巧, 美觀, 還蠻好用. 而且很便宜.

最後, 分子生物學, 寫文章, 真的不需要latex. word足夠. 或者隨便找一個帶markdown的編輯器就行. 我現在基本都在sublime text里寫, 快, 省事, 絕對不卡, 看著也舒服.

Storage box manager
實驗室試劑,dna記錄方面, 網上有個仁兄做了一個excel macro, 裡面就是一堆9*9的格子, 可以記錄每個格子放了什麼. 很好用. 好像叫 sci-dao box. 剛搜了一下發現網站找不到了...有需要的可以問我要.

別的暫時也想不到什麼啦. 處理圖像, imagej. 畫圖表, excel + R; 做文章的圖, illustrator; 做板報, illustrator + indesign. 哎, 想我當年到現在一步步走過來, 學習從excel圖表, 導進illustrator做成figure, 現在也算琢磨出一整套流程了, 其中也有好多沾沾自喜的小竅門, 改天再分享給大家.

下載鏈接:
mendeley: Download Mendeley Desktop
snapgene: snapgene viewer. 這個是免費的, 可以打開snapgene做的質粒文件, 不過不可以編輯. SnapGene Viewer
storage box manager: 原始鏈接找不到了. 給個我的網盤的分享: https://copy.com/Xu0MijfUXCuL7q2j
imagej: Downloads - Fiji

不少分子生物學試劑公司都有免費的網頁小工具甚至APP，現在我個人比較常用NEB系列的。傳送門 Interactive Tools

以下是部分工具截圖

NEBioCalculator - 要做片段連接，方便換算質量濃度和摩爾濃度，甚至直接告訴你每種連接比例要用多少DNA。

NEBuilder Assembly Tool - Gibson assembly設計工具。按順序輸入你要拼接的片段，就直接給你算出引物和PCR條件啦。不知道什麼叫Gibson assembly的（無縫克隆的一種，可以隨便各種拼DNA片段），請看我的專欄文章 無縫克隆，讓載體構建變得像搭積木一樣簡單

NEBaseChanger - 要做序列突變，比如置換、刪除或增加鹼基，用這個就好啦。也是最後直接告訴你引物設計和條件。

NEBcutter V2.0 - 分析酶切位點，幫你列出切0刀、1刀、2刀、3刀和多刀的酶。改造載體或尋找合適的酶做載體鑒定還是蠻實用。

其他工具還有計算Tm值啊，計算熱穩定連接條件什麼的，就不羅列了，自己進傳送門探索。

我來說幾個DNA序列編輯軟體，原文在此哦

工欲善其事，必先利其器! - 科研乾貨，DNA序列編輯軟體 | BioEngX

工欲善其事，必先利其器！對於搞分子生物學的朋友們來說，也不例外。相信很多同學在剛開始接觸DNA、蛋白研究的時候，導師或者同學有建議用哪個軟體來分析DNA序列，設計PCR引物，甚至構建質粒序列。市面上有很多DNA分析軟體，以小編的經歷就遇見過至少20種，有的軟體來自官方，比如NCBI，而有的軟體則是由小門小戶的序列發燒友編寫的。那麼到底用哪個是最為妥當的呢？這個問題肯定是沒有定論的。小編認為各個軟體在功能上大同小異，都可以對序列進行導入、讀取、修改、酶切分析、比對等基礎處理。所以軟體好不好用，完全取決於使用者的習慣。本文就稍稍的說一些小編認為算是好用的軟體。

1、Geneious

這個軟體算是小編用過的最好用的DNA和蛋白序列分析軟體，如果滿分是10分的話，小編要給它打11分。除了基本的查看、編輯和分析功能之外，還可以進行對指定序列進行文獻搜索，小編認為最牛X的功能是自動識別和標註。我們拿到一段沒有標註的序列，放眼望去全是A、T、C、G而已，並不能知道哪裡是基因序列、哪裡是啟動子序列、亦或者哪裡有抗生素抗性片段。 Geneious可以自動識別並且標註，省去了手動標註的麻煩。

但是Geneious是個付費軟體。剛剛下載的時候可以試用一個月（那個月是小編最幸福的日子~~~~），過了試用期，很多功能會被禁掉，但整個軟體還是可以運行，並且能用於查看序列的。所以條件好的研究組可以考慮考慮:D

主頁網址：http://www.geneious.com/

2、ApE

ApE是一款免費軟體，也是小編平時一直在用的DNA序列分析軟體。小編感覺ApE就是矮矬窮版的Geneious。除了沒有自動檢索的功能和單調的界面外，其他功能和Geneious差不多。ApE是美國猶他大學的一個生物學教授（M.Wayne Davis）編寫的，可以算得上是個良心作品，畢竟人家不收費嘛！ApE有一個小問題，在OSX Mavericks (Mac 10.9以上系統)上工作時有個大bug，當然在Windows上工作還是很流暢的。

下載鏈接：http://biologylabs.utah.edu/jorgensen/wayned/ape/

http://www.bioengx.com/wp-content/uploads/2017/03/Picture1-290x300.png

3、Artemis

Artemis是桑格中心（Sangercenter）推出的一款免費的序列查看和標註軟體。我們知道現在資料庫里很多的基因組序列都是由桑格中心負責測序並且標註的，他們的研究人員就是用這個軟體對基因組中的每個基因片段進行標註的。畢竟這是一個純標註型軟體，可能在質粒序列構建等功能上不如上面提到的兩款軟體。

下載鏈接：http://www.sanger.ac.uk/resources/software/artemis/#download

4、FastPCR

FastPCR其實是專門用來設計PCR引物的軟體，也是免費的。小編個人喜歡靈活地設計引物，所以從來都是手動設計，並非使用軟體。但小編認為對剛接觸PCR的童鞋們來說，這款軟體可以試一試。FastPCR操作界面很簡單，導入DNA序列後就可以按自己的要求設計一定長度的引物。更人性化的一個功能是可以做in silico PCR（電腦模擬PCR），使用你自己設計的引物和各種規定的參數去構建一個虛擬的PCR反應，然後看看反應結果如何。對PCR新手來說，還是很有幫助的。

下載鏈接：http://www.primerdigital.com/fastpcr.html?page=35

http://www.bioengx.com/wp-content/uploads/2017/03/Picture2-300x227.png

5、SeqVert

SeqVert是一款很方便的文件格式轉換器，也是免費的。序列文件的格式多種多樣，有.fasta或者.gb或者.asn1 等等，文件之間的轉化就異常重要。如果你使用的軟體可以識別許多文件格式，那麼格式轉換器也不見得有那麼重要了。ApE就可以識別好幾種序列文件，所以小編在平時也很少用到文件格式轉換器。

下載鏈接：http://genestudio.com/seqverter

6、SMS

有的童鞋可能不太喜歡用軟體，那麼有一些序列分析網站也是不錯的選擇。SMS (SequenceManipulation Suite) 是一個有60多種序列分析功能的站點。基本上PC端的序列分析軟體的功能這個站點都有，所用的功能都一目了然，操作起來也是十分方便。不好的一點估計就是，要聯網才能用，畢竟別人是個網站啊！

網址： http://www.bioinformatics.org/sms2/index.html

http://www.bioengx.com/wp-content/uploads/2017/03/Picture3-300x137.png

7、Benchling

Benchling算得上是網頁版的Geneious了，各種序列編輯和分析的功能都有，而且使用起來十分方便。Benchling甚至可以計算培養皿上的菌落數量。Benchling的基礎功能是全部免費的，需要用郵箱註冊用戶才能使用。不得不說，Benchling上做出來的質粒圖確實是好看。由於是網頁程序，所以只有聯網才可以使用。

網址：https://benchling.com/

再補充介紹一下BLAST

生物信息學中，BLAST是一個用來比對生物序列（如氨基酸序列、DNA序列）的演算法。通過對比未知序列和資料庫中的已知序列的相似性，讓研究者可以對未知序列的潛在功能進行預測。

BLAST的方式有很多，選擇哪一種主要取決於你的輸入序列的類型和你想要發現的相關信息，如果你知道自己想找什麼類型的結果，那用起BLAST就會方便很多。在這裡簡單介紹幾個最常用的BLAST功能。

BLASTN

用核酸序列去對比核酸序列資料庫，主要用於鑒別未知序列所屬的物種類型和了解未知序列在其他物種基因組的分布情況。

BLASTP

用蛋白序列去對比蛋白資料庫，尋找同源蛋白，鑒別蛋白功能區間，確定蛋白的分類等等功能。

BLASTx

輸入核酸序列，對比蛋白資料庫。一段未定義過的未知核酸序列的翻譯方式一共有六種，5』&>3』 frame 1、2、3，和3』&>5』 frame 1、2、3。BLASTx就是將核酸翻譯成這六段，然後通過對比蛋白資料庫尋找核酸上可能存在的基因序列的位置。

tBLASTn

就是反向BLASTx，通過對蛋白序列進行所有可能的逆轉錄得到各種可能的核酸序列，再去對比核酸資料庫，用以確定蛋白所屬物種和具體基因的位置。

PSI-BLAST

Position-Specific-Iteration BLAST，定點循環蛋白BLAST方法，其實就是先進行基礎的BLASTP，找到相關的類似蛋白，然後我們在所有的相似結果中選擇一批蛋白，程序會幫我們總結出這些相似蛋白的共同氨基酸點位，並根據這些點位來搜尋其他相似蛋白。這個方法極大提高了可搜尋同源蛋白的範圍，能比較全面的知道你的輸入蛋白和哪些蛋白具有相似位點。

除了這些以為，BLAST還有更多細化的對比方式，就按具體情況具體使用咯。

1. Snapgene確實高能好用。
2. Vector NTI結合life technology的資源，有加成，也非常好用。
3. Primer premier在設計引物的時候還是很方便的。
4. 一定要學會並熟練運用各種在線工具和資料庫，比如UCSC Genome Browser，NCBI，Broad Institute 等，用了你就發現自己離不開了。
5. 傻瓜的用Graphpad，進階請學會R。
6. 學好生物統計的基本知識，否則設計實驗，處理數據和分析數據總有你哭的時候。
7. 學好PS，ImageJ等圖片處理軟體。

既然是小白，那就給你一點非常基礎的軟體吧。首先就是primer5了，主要是用來設計引物的，這個應該是分子生物學的最近本的了。上個界面圖。想要具體教程的話可以私信我。

還有一個很重要的軟體就是invitrogen公司的vector NTI advanced 11軟體了，裡面的東西比價多，簡單的序列比對，質粒圖的查看和編輯等等的。上圖

還有一些生物信息學的軟體偏向高級的。
蛋白質互作網路分析-Cytoscape

文獻管理的軟體我習慣用endnote

說起來文獻，咦，我不是要看文獻的么？怎麼跑來知乎了呢？

我是用primer5設計引物，比對序列用Blast或者DNAstar里的MegAlign，測序結果拼接用DNAstar里的SeqMan，另外學好NCBI的用法

snapgene確實好用。一些在線軟體也很好，比如 signal P
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snapgene是收費軟體，如果不想花錢還不想費心去找盜版，genome compiler是非常好的選擇。
Genome Compiler Corporation

Pymol模擬蛋白三維結構，Gel-Pro analyzer和BandScan分析蛋白核算跑膠圖，Origin繪圖

文獻管理：Endnote、Zotero等。

文獻分析：Histcite（文獻調研與綜述利器）、refviz、omniviz、Tda、citespace

科研實用工具：MindManage、Visio（流程圖製作）、LATEX（流程圖製作）、OneNote、印象筆記、OneDrive、百度網盤、PanDownload

論文作圖

1. 二維圖：PS、PPT、AI、corldraw

2. 三維圖：SketchUp、SoildWorks、3DMax

數據處理和分析

1. 數據處理：Origin、EXCEL、Spass

2. 編程分析和數值計算：MATLAB、Python

學術排版系統及工具

1. Word

2. LATEX:TEX live、Mactex ; LyX ; LATEX

3. Markdown（編輯器：Typora）

在線基因變異注釋工具MutationTaster（http://www.mutationtaster.org）
僅輸入基因名稱，確定轉錄本NM號，直接輸入變異點及上下游序列，它就能在不到1s的時間內返回染色體坐標，CDS位置，cDNA位置，genomic位置，rs號，UCSC鏈接，UniPort號……眾多信息，太強大了，省下了你來回在RefSeq，dbSNP，UCSC，Enenmble上找信息的麻煩，一站式解決痛點。
NGS出來的VCF文件里一大堆變異看起來很頭疼？沒關係，它也能搞定。
自建的打分系統可預測變異的影響，是不錯的參考。
自從我用它了後，愛不釋手，欲罷不能。

FinchTV
小巧的看Sanger測序結果的軟體，能顯示Q20線，輔助你判斷測序質量，還能一鍵Blast，比對出這條序列在哪裡。
免費公開的軟體，無須註冊或激活，比Chromas好用。

Readcube非常好用。

怎麼用那就太複雜了，建議百度某某軟體的用法。

這是我用的軟體

DNAstar裡面有很多軟體都挺好用的

geneious，dnaman，dnasis，mega，figtree，endnote都對研究很有幫助。

pymol
ugene
mendeley
以上免費
當然最好用的還是用python自己寫程序

免費的序列分析軟體有BioEdit, 雖然已經停止更新了，但基本功能都在。