分子生物学实验中有哪些常用的软件？

莺歌燕舞

大家分享一下各自常用的软件及相关技巧
原文地址：https://www.zhihu.com/question/30283674

继续前进

近日，Addgene网站发表了一篇博客，汇总罗列了多个免费在线分子生物学相关工具网站，涵盖引物设计、质粒图谱、DNA序列分析等。


质粒图谱

用于查看、编辑和制作质粒图谱。
SnapGene Viewer: 免费查看质粒图谱，付费可查看更多用于质粒设计的工具。
Benchling: 绘制质粒图谱，对学术用户免费。
Genome Compiler: 免费基于桌面的设计和绘制质粒的软件。
Serial Cloner:免费基于桌面的设计和绘制质粒的软件。
ApE (A plasmid Editor): 由犹他大学的M. Wayne Davis维护的工具，免费的，基于捐赠的质粒分析工具。

DNA/蛋白质数据库搜索和分析工具

Addgene's analyze sequence tool: 比对、翻译序列
NEBCutter2:查找酶切位点
Webcutter 2.0:查找酶切位点
Addgene vector database:质粒序列
NCBI BLAST:核苷酸或蛋白质序列比对
ExPASy translation tool: 翻译DNA序列
UniProt:蛋白质序列和功能信息数据库
Codon optimization tool:访问需要设置账号

https://www.khanacademy.org/science/biology/biotech-dna-technology/dna-sequencing-pcr-electrophoresis/a/polymerase-chain-reaction-pcr

引物设计工具

用于常规引物设计和一些应用于不同克隆需求的引物设计的站点
Primer3 and Primer3Plus:常规引物设计。
Design primers for Goldengate cloning
Design primers for In-Fusion Cloning
Design primers for Gibson Assembly and NEB HiFi DNA Assembly
OligoAnalyzer Tool from IDT: 用于发夹分析，Tm值分析以及引物二聚体分析和其他引物特征。

克隆连接反应计算器

可以计算出不同类型的克隆方法——restriction enzyme cloning, Gibson assembly, or In-Fusion cloning，所需的插入序列和骨架的数量。
NEB Ligation Calculator: 该工具适用于任何克隆方法。
In-Fusion cloning molar ratio calculator

实验室数学计算器
可以帮助进行实验室的常用计算问题。

Molarity calculator
Promega's Biomath Calculators
Primer resuspension calculator  
DailyCalcs Science Calculator app for iPhone

每种工具网址请前往原文网站点击查看。


更多分子生物工具可查看https://labworm.com/

制版 | Matteo
原文链接：
https://blog.addgene.org/free-online-molecular-biology-tools?utm_campaign=cgdna_pilot&utm_content=133923458&utm_medium=social&utm_source=twitter&hss_channel=tw-82411462

大力水手

我来说几个DNA序列编辑软件，原文在此哦
工欲善其事，必先利其器! - 科研干货，DNA序列编辑软件 | BioEngX
工欲善其事，必先利其器！对于搞分子生物学的朋友们来说，也不例外。相信很多同学在刚开始接触DNA、蛋白研究的时候，导师或者同学有建议用哪个软件来分析DNA序列，设计PCR引物，甚至构建质粒序列。市面上有很多DNA分析软件，以小编的经历就遇见过至少20种，有的软件来自官方，比如NCBI，而有的软件则是由小门小户的序列发烧友编写的。那么到底用哪个是最为妥当的呢？这个问题肯定是没有定论的。小编认为各个软件在功能上大同小异，都可以对序列进行导入、读取、修改、酶切分析、比对等基础处理。所以软件好不好用，完全取决于使用者的习惯。本文就稍稍的说一些小编认为算是好用的软件。
1、Geneious
这个软件算是小编用过的最好用的DNA和蛋白序列分析软件，如果满分是10分的话，小编要给它打11分。除了基本的查看、编辑和分析功能之外，还可以进行对指定序列进行文献搜索，小编认为最牛X的功能是自动识别和标注。我们拿到一段没有标注的序列，放眼望去全是A、T、C、G而已，并不能知道哪里是基因序列、哪里是启动子序列、亦或者哪里有抗生素抗性片段。 Geneious可以自动识别并且标注，省去了手动标注的麻烦。
但是Geneious是个付费软件。刚刚下载的时候可以试用一个月（那个月是小编最幸福的日子~~~~），过了试用期，很多功能会被禁掉，但整个软件还是可以运行，并且能用于查看序列的。所以条件好的研究组可以考虑考虑:D
主页网址：http://www.geneious.com/
2、ApE
ApE是一款免费软件，也是小编平时一直在用的DNA序列分析软件。小编感觉ApE就是矮矬穷版的Geneious。除了没有自动检索的功能和单调的界面外，其他功能和Geneious差不多。ApE是美国犹他大学的一个生物学教授（M.Wayne Davis）编写的，可以算得上是个良心作品，毕竟人家不收费嘛！ApE有一个小问题，在OSX Mavericks (Mac 10.9以上系统)上工作时有个大bug，当然在Windows上工作还是很流畅的。
下载链接：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）推出的一款免费的序列查看和标注软件。我们知道现在数据库里很多的基因组序列都是由桑格中心负责测序并且标注的，他们的研究人员就是用这个软件对基因组中的每个基因片段进行标注的。毕竟这是一个纯标注型软件，可能在质粒序列构建等功能上不如上面提到的两款软件。
下载链接：http://www.sanger.ac.uk/resources/software/artemis/#download
4、FastPCR
FastPCR其实是专门用来设计PCR引物的软件，也是免费的。小编个人喜欢灵活地设计引物，所以从来都是手动设计，并非使用软件。但小编认为对刚接触PCR的童鞋们来说，这款软件可以试一试。FastPCR操作界面很简单，导入DNA序列后就可以按自己的要求设计一定长度的引物。更人性化的一个功能是可以做in silico PCR（电脑模拟PCR），使用你自己设计的引物和各种规定的参数去构建一个虚拟的PCR反应，然后看看反应结果如何。对PCR新手来说，还是很有帮助的。
下载链接：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转换器，也是免费的。序列文件的格式多种多样，有.fasta或者.gb或者.asn1 等等，文件之间的转化就异常重要。如果你使用的软件可以识别许多文件格式，那么格式转换器也不见得有那么重要了。ApE就可以识别好几种序列文件，所以小编在平时也很少用到文件格式转换器。
下载链接：http://genestudio.com/seqverter
6、SMS
有的童鞋可能不太喜欢用软件，那么有一些序列分析网站也是不错的选择。SMS (SequenceManipulation Suite) 是一个有60多种序列分析功能的站点。基本上PC端的序列分析软件的功能这个站点都有，所用的功能都一目了然，操作起来也是十分方便。不好的一点估计就是，要联网才能用，毕竟别人是个网站啊！
网址： http://www.bioinformatics.org/sms2/index.html
http://www.bioengx.com/wp-content/uploads/2017/03/Picture3-300x137.png
7、Benchling
Benchling算得上是网页版的Geneious了，各种序列编辑和分析的功能都有，而且使用起来十分方便。Benchling甚至可以计算培养皿上的菌落数量。Benchling的基础功能是全部免费的，需要用邮箱注册用户才能使用。不得不说，Benchling上做出来的质粒图确实是好看。由于是网页程序，所以只有联网才可以使用。
网址：https://benchling.com/

再补充介绍一下BLAST
生物信息学中，BLAST是一个用来比对生物序列（如氨基酸序列、DNA序列）的算法。通过对比未知序列和数据库中的已知序列的相似性，让研究者可以对未知序列的潜在功能进行预测。
BLAST的方式有很多，选择哪一种主要取决于你的输入序列的类型和你想要发现的相关信息，如果你知道自己想找什么类型的结果，那用起BLAST就会方便很多。在这里简单介绍几个最常用的BLAST功能。
BLASTN
用核酸序列去对比核酸序列数据库，主要用于鉴别未知序列所属的物种类型和了解未知序列在其他物种基因组的分布情况。
BLASTP
用蛋白序列去对比蛋白数据库，寻找同源蛋白，鉴别蛋白功能区间，确定蛋白的分类等等功能。
BLASTx
输入核酸序列，对比蛋白数据库。一段未定义过的未知核酸序列的翻译方式一共有六种，5’>3’ frame 1、2、3，和3’>5’ frame 1、2、3。BLASTx就是将核酸翻译成这六段，然后通过对比蛋白数据库寻找核酸上可能存在的基因序列的位置。
tBLASTn
就是反向BLASTx，通过对蛋白序列进行所有可能的逆转录得到各种可能的核酸序列，再去对比核酸数据库，用以确定蛋白所属物种和具体基因的位置。
PSI-BLAST
Position-Specific-Iteration BLAST，定点循环蛋白BLAST方法，其实就是先进行基础的BLASTP，找到相关的类似蛋白，然后我们在所有的相似结果中选择一批蛋白，程序会帮我们总结出这些相似蛋白的共同氨基酸点位，并根据这些点位来搜寻其他相似蛋白。这个方法极大提高了可搜寻同源蛋白的范围，能比较全面的知道你的输入蛋白和哪些蛋白具有相似位点。
除了这些以为，BLAST还有更多细化的对比方式，就按具体情况具体使用咯。

卡卡

mendeley
收集文章管理文献, mendeley绝对是最棒的, 比endnote跟readcube高级了不止一个档次. mendeley是一个集文献收集, 归类, 阅读及引用为一体的软件.
我一般的流程是, 在网上看到想要收藏的文章, 用mendeley的bookmarklet一键收藏起来. 这个对新上市的文章特别有用, 因为这些文章在mendeley或者endnote自带的搜索里是还没有的. readcube没有这个功能.
其次, 有时候看到一些很重要,需要经常回头看的文章, 下载pdf, 下到某个指定的文件夹, 在mendeley里把这个文件夹设置为<关注>, 这样就可以自动导入文章信息和pdf了. endnote好像没有这个功能. readcube在我一年前最后一次用的时候还会有bug.
mendeley是一个管理文献的软件, endnote不是. mendeley里可以给文章加tag, endnote 不行. mendeley里浏览文章条目可以按各种方式来分类, 年份, 作者, 杂志, 等等. 我最中意的是它可以按导入时间排序. readcube不行. 所以不方便.
阅读方面, 在mendeley里可以直接阅读pdf, 效果甚至比adobe, foxit还要舒服. 可以记笔记, 高亮. 注释过的记录都会保存起来, 也能打印出来. endnote 新版本里好容易加入了看pdf的功能, 还不能全屏, 做多只能拉到一半屏幕大小的位置, 实在是鸡肋. readcube其实也很美观, 只可惜字体太小, 根本没法看. 我给nature提了好几次意见, 直接被无视...
写论文引用文献的时候, 这三个软件差不多, 都能一边写一遍导入.
mendeley是第一个有免费云端的文献软件. 这样在哪里都能看到自己收藏的文献. 2g 只要不下载太多的pdf, 还是很够用的. 而且可以选择某些文件夹同步, 或者选择只同步metadata不同步pdf.
对我来说, 排除endnote的原因是收费, 繁琐 和无法加tag; 排除readcube的原因是字体太小. 不过readcube有个很不错的功能是自动下载supplement并和正文归类一起. 不过我最后一次用的时候, 还有些不方便, 很多文章下载不到. 所以也有点鸡肋.
最后, 它是免费的, 适合还没进实验室用不起endnote的同学用.
mendeley几乎唯一的bug, 是如果本地存了太多pdf, mendeley就会很卡. 我试过大概超过800篇的话, 软件就吃不消了. 所以我现在基本只收录metadata, 要看的时候在网上找出来在看.
snapgene
哈. 顶一下snapgene. 美观. 实用. 尤其是开始用in-fusion和gibson以后基本设计克隆都用它了. 做出来的质粒图也很好看.
不过不喜欢用它来看酶切位点, 都用APE, a plasmid editor. 还有一般捣鼓捣鼓序列什么的, 还是ape简单, 快捷, 方便.

onenote
电子实验笔记本方面, onenote还是很好用的. 记录, 贴图, 同步, 都很方便. evernote有好几个硬伤, 导致其不适合记录实验.
如果用苹果的话, 我推荐这个小软件, findings.
Findings for Mac
小巧, 美观, 还蛮好用. 而且很便宜.
最后, 分子生物学, 写文章, 真的不需要latex. word足够. 或者随便找一个带markdown的编辑器就行. 我现在基本都在sublime text里写, 快, 省事, 绝对不卡, 看着也舒服.
Storage box manager
实验室试剂,dna记录方面, 网上有个仁兄做了一个excel macro, 里面就是一堆9*9的格子, 可以记录每个格子放了什么. 很好用. 好像叫 sci-dao box. 刚搜了一下发现网站找不到了...有需要的可以问我要.

别的暂时也想不到什么啦. 处理图像, imagej. 画图表, excel + R; 做文章的图, illustrator; 做板报, illustrator + indesign. 哎, 想我当年到现在一步步走过来, 学习从excel图表, 导进illustrator做成figure, 现在也算琢磨出一整套流程了, 其中也有好多沾沾自喜的小窍门, 改天再分享给大家. :)
下载链接:
mendeley:
Download Mendeley Desktopsnapgene: snapgene viewer. 这个是免费的, 可以打开snapgene做的质粒文件, 不过不可以编辑.
SnapGene Viewer
storage box manager: 原始链接找不到了. 给个我的网盘的分享:
https://copy.com/Xu0MijfUXCuL7q2j
imagej:
Downloads - Fiji

卡卡

隆重推荐一款软件：Mendeley。
管理文献时，你是否有如下需要：
1、将某个小topic的数篇乃至几十篇文章放在一起，可以一目了然的看到文章标题？
2、以List的形式俯瞰你所建立的所有小topic？
3、为某篇文章的某处做笔记，并且可以批量浏览笔记，在需要的时候一秒定位至该处？
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OK，见图。


主页面的左侧，是我所建立的所有topic，一览无余，而且文件夹下面还有子文件夹
当我点击某个topic（DC、冠心病）时，所有文章的标题均会出现在中间部分，这些文章的作者、标题、发表时间、杂志等信息都是软件自动识别导入的，无需手工操作
当我点击某篇文章时，右侧会自动列出我曾经做的笔记，譬如图示中某篇文献我做了3个笔记，当我点击右下角的“03 you”时，会自动定位至该笔记所在的文章段落
见下图：


此时，为文献阅读模式，左侧为文章内容，右侧仍然为我做的笔记。
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好了，就这么多了。
写文章插入参考文献的软件endnote你一年能用几次？
而本款软件Mendeley，则是你在科研生涯中每天都会用到的，而且，对于管理海量文献极为高效。

卡卡

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

遇见SnapGene之前大概使用过十几种分子克隆软件，直到有一天遇到了SnapGene，发现它差不多集成了之前十几种软件的优点，同时摒弃了它们所有的缺点。最关键的一点，是精致打磨的设计感。真的美，美出声。
特别是2.0版本之后出现的多序列比对功能，美妙极了。
说几个很出彩的功能：

• 多序列比对，刚说过了，谁用谁知道
  
• 自动检测常规特征（Common Feature）
  
• 自动引物设计。这里吐槽一下Primer Premier, 这个软件上市的时候，PCR酶还很弱小，引物质量会对结果产生比较大的影响，所以这个专门用来设计引物的软件考虑了很多的因素，难用一点也忍了。这么多年过去了，PCR酶已经非常强大，引物质量对结果的影响越来越小了，PP这种软件太过时了。相反SnapGene的引物设计恰到好处，简单直接。
  
• 支持Gibson Assembly，还可以自动设计引物。这里吐槽一下Vector NTI，有谁知道Vector NTI最新的版本11.5是哪年发布的吗？2010年，五年没更新过了。。
  
• 直接导入Genbank 序列号
  

太多了，不想写了。
最后再说下SnapGene的价格，单一授权 $350/年，或$750/永久。
文献阅读：
ReadCube


ReadCube是以文献阅读为中心的文献管理软件，不同于EndNote那种以引文为核心的管理软件。
自动识别PDF文档中的信息，比如题目、作者、摘要、引文。对于生命科学的文献还是非常准确的，几年前听说其他领域的论文识别准确度不高，不知道现在改进没有。
可以找到全文下载的连接，还可以通过大学图书馆的代理访问全文数据库。
ReadCube和Nature有合作，大家读Nature论文的时候都能看到。
说几个亮点：

• 根据你的文献数据库，推荐和你研究兴趣最相关的文献
  
• SmartCite：在Word里双击Ctrl可以插入参考文献。但是很难用，看来EndNote那种技术还是有点难度的。
  
• 免费！！！增值服务收费，$5/m，主要是云同步功能和引文趋势信息。
  
• 有iOS和Android客户端，有云同步的话还是很爽的。
  

实验记录：
Microsoft Office OneNote


个人感觉OneNote绝对可以成为一种宗教...
用OneNote做实验记录是一种怎样的体验呢？顺滑。
两年前花费了一段时间在OneNote上建立实验记录的规则，感觉就是需要的功能都以最舒服的方式摆在那里供我使用。
其实也不全是，还是有极少数想要的功能没有的，摊手。等待Office 2016吧。
亮点太多了，不知道从哪说起：

• 可以查询每一个字是在什么时间写下的，谁写下的（多人编辑的时候）。
  
• 随时随地的计算器，做着笔记如果要算个乘法，只需要输入 “3*5=”，然后按下空格，直接显示结果。
  
• 快捷键：检查框、创建表格、输入当前时间等等
  
• 云同步和协作编辑。但是OneDrive经常抽风，给中评。
  
• 自动保存。自动保存就是你的光标停留在哪里，然后断电了，来电了，你打开电脑，光标还在那里。
  
• 全局搜索，有Ctrl+E 和Ctrl+F两种搜索，不一样，很玄妙。
  

太多了，OneNote真的很棒，如果你恰好还有一台Surface就更棒了，感觉像活在未来。
还有一些软件，没有上面这么常用，以后再写吧。