比较两株细菌的基因组时,可以用DNASTAR Lasergene中的MegAlign Pro运行Mauve比对,查看共有片段在各条序列中的位置和方向。总览图会把可对应的区域画成色块,有些色块还会出现在反向轨道上。读图时要先确定以哪条序列为参照,再看反向的是一段还是整条序列。局部方向翻转值得进一步检查,整条序列方向相反则可能只是输入文件采用了不同的链方向。
一、DNASTAR怎么做Mauve比对
Mauve适合比较可能存在重排的长核酸序列。初次操作可以选两条相近的基因组,便于在总览中追踪同一个色块,确认读图方式后再加入其他样本。
1、添加待比对的基因组序列
①打开【MegAlign Pro】,点击工具栏中的【Add sequences to project】,载入待比较的FASTA或GenBank文件。
②打开【Overview】,核对序列名称、条数和长度,确认没有混入质粒、单个基因或重复记录。
③对多条染色体或含多条组装片段的文件,核对导入后的记录与原始文件,记下待比较的染色体或片段范围。
如果后续还要核对倒位两侧的基因,优先使用带注释的GenBank文件。只有FASTA文件也可以做比对,只是确认附近有哪些基因时,需要另外查注释。
2、选择Mauve并查看色块
①点击工具栏中的【Align】,选择【Mauve】,以默认设置运行一次比对。
②比对完成后打开【Overview】,缩小视图,查看各条序列上的色块及块间连线。
③找到要深入查看的区域后,双击【Overview】中的对应色块,将其设为活动块,再切换到【Sequences】查看局部比对。
④使用【File】→【Export Image】导出所需视图,保留一张便于对照的总览图。
二、DNASTAR的Mauve比对图怎么看倒位
Mauve比对产生的色块称为局部共线块。同一个比对块在不同序列中用相同颜色显示;颜色用来认块,块所在的正向或反向轨道才用来判断相对方向。
1、固定总览图中的比较序列
①进入【View】→【Style】→【Overview】,找到【Compare to】。
②在【Compare to】中选择本轮要作为方向参照的序列,返回【Overview】核对该序列的色块是否都在正向轨道。
③沿同色块或连线寻找待比较序列中的对应区段,记录它位于正向还是反向轨道。
参照序列的块统一画在正向轨道。另一条序列中的对应块若显示在反向轨道,表示该区段以反向互补的方向与参照块比对。换一条参照,图上的正反方向也可能跟着变,记录结果时要写清比较对象。
2、结合两侧色块判断是不是局部倒位
假设参照序列从左到右是A、B、C三个块,样本的A和C仍同向,中间的B落到反向轨道,这就提供了一处局部倒位的线索。若是连续几个块一起倒位,还可能看到这些块在区段内的顺序也颠倒。
①在【Overview】中找出反向块,分别核对它左右两侧的同色块在两条序列中的位置和方向。
②对连续出现的反向块,按各自序列的坐标顺序记录块的排列,核对区段内是否呈现反序。
③记录候选区段在参照和样本中的坐标范围,把仅有连线交叉、却没有方向翻转的区域单独列出。
3、区分整条序列反向和局部倒位
①在【Overview】中缩小到全长,检查反向现象是集中在一段,还是覆盖了几乎所有可对应的块。
②若整条序列的对应块大多方向相反、排列也整体反序,可在项目副本中选中该序列,右击选择【Reverse Complement】,然后用【Align】重新运行Mauve比对。
③在新结果的【Compare to】中选回同一条参照,核对统一方向后是否还留下局部反向块。
双击色块也可能改变当前画面的方向。MegAlign Pro会把活动块显示在正向轨道上,并在需要时翻转相关序列及坐标标尺。因此,放大查看碱基后再回总览读图,应重新确认参照和坐标方向,别把显示翻转当成比对结果发生了变化。
三、DNASTAR的Mauve倒位候选区怎么复核
总览图能把可疑范围缩小到几段序列,色块的边缘却不一定就是精确断点。边界附近如果有重复序列、未比对区或组装接缝,还要核对两端的连接关系。
1、检查倒位两端的比对与注释
①在【Overview】中定位候选倒位区段,分别记下反向块两端的坐标及相邻同向块的位置。
②双击待查色块,在【Sequences】中查看靠近边界的比对,记录缺口、低一致性区或重复片段。
③若输入的是带注释的【GenBank】文件,对照候选区两侧的基因名称和方向,记录可以帮助定位的相邻特征。
2、排除组装边界和环状序列起点的影响
①回到原始【FASTA】或【GenBank】文件,核对两个候选边界是否靠近组装片段端部或环状序列的线性起点。
②若两条环状序列的起点不同,在副本中将它们统一到同一个可识别的位置,再通过【Align】重新运行比对。
③对仍保留的反向区段,如有原始测序数据,回到组装或读段比对结果,分别检查两个候选连接处是否有跨越接缝的读段支持。
环状序列换一个起点,就可能让原本相邻的两段分到图的两端。组装片段本身的方向也可能影响图上的排列。遇到这两类情况,先保留“候选倒位”的判断,等两端的连接关系核对清楚后再确定边界。
总结
Mauve总览图适合用来找出值得追查的结构差异。一个有用的倒位记录,应让后来查看的人知道以哪条序列为参照、哪一段方向相反,以及两侧是否有可核对的连接证据。把相对方向和生物学结论分开,既能利用色块快速定位,也能避免把输入方向、环状起点或组装差异写成已经确认的倒位。
