NCBI BLAST+：分析生物内在编码的工具

在生物信息学的广阔领域中，NCBI（National Center for Biotechnology Information，美国国立生物技术信息中心）开发的BLAST（Basic Local Alignment Search Tool，基本局部比对搜索工具）无疑是一把不可或缺的分析工具。NCBI BLAST+，作为其最新版本2.16.0+，为科研工作者提供了一套强大的序列比对和搜索功能，帮助解析生命现象背后的遗传信息。

BLAST+系统由一系列可执行程序组成，包括 blastn、blastp、blastx、tblastn和 tblastx，分别用于DNA对DNA、蛋白质对蛋白质、DNA对蛋白质、蛋白质对DNA以及不考虑框架的蛋白质对蛋白质的比对。这些工具的高效性能和广泛适应性使得它们在基因组学、蛋白质组学、比较基因组学等多个研究领域中广泛应用。

我们来看一下核心组件blastn，它是专门用于DNA序列比对的工具。通过快速查找数据库中与给定DNA序列相似的部分，blastn可以揭示基因组中的同源区域，帮助科学家发现物种间的进化关系或者鉴定未知序列的功能。

接着是blastp，它处理的是蛋白质序列的比对。当我们要找出两个蛋白质之间的结构或功能相似性时，blastp就能大显身手。通过对蛋白质氨基酸序列的比对，可以推断出它们可能拥有相似的三维结构和功能，这对于功能注释和蛋白质家族分类具有重要意义。

至于blastx，它是DNA序列到蛋白质数据库的翻译搜索。在未翻译的DNA序列中，blastx会自动将每条开放阅读框（ORF）翻译成蛋白质序列，然后与蛋白质数据库进行比对，这在处理基因组序列时非常有用，尤其是在寻找编码蛋白质的基因时。

tblastn 则是蛋白质到DNA的反向比对，它的作用在于寻找蛋白质编码区。给定一个蛋白质序列，tblastn会搜索DNA数据库，找出可能编码这个蛋白质的基因序列，这对于了解基因结构和转录起始点非常有帮助。

tblastx 是一种不考虑框架的蛋白质对蛋白质比对，它会在DNA水平上进行比对。当不知道确切的开放阅读框时，tblastx可以在所有可能的翻译框架中寻找最佳匹配，增加了识别低相似度同源序列的可能性。

NCBI BLAST+