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DNASTAR怎么做点阵图分析 DNASTAR点阵图相似区段怎么判断
发布时间:2026/06/29 14:17:45

  序列越来越长之后,光靠普通比对的结果,其实很难一眼就看出来重复区、倒位区,或者那些局部特别相似的地方到底在哪里。要搞明白在DNASTAR里面怎么去做点阵图分析,以及从点阵图上又该怎么去判断哪些区段是相似的,大家通常会用点阵图这种办法,把两条序列按照横纵坐标的方式摆出来。画出来的对角线越是连成一整段,就说明这两条序列越像;如果线突然断掉了、跑偏了,或者方向反了过来,那么很可能就是遇到了插入缺失、重复,或者是倒位的情况。

  一、DNASTAR怎么做点阵图分析

 

  在开始做点阵图分析以前,先要把准备拿来做比较的序列给理清楚。要是序列的方向、长度,还有质量本身差别就很大,画出来的图就会显得很乱,到时候也不太容易直接下判断。

 

  1、导入待分析序列

 

  先把DNASTAR里面的SeqMan、MegAlign,或者对应的比对模块给打开,然后把你打算比较的那两条DNA或者蛋白序列,导进同一个工程里面去。序列的名字最好是提前就固定好,比如写成Sample_A、Sample_B这个样子,免得等会儿生成了图,自己都分不清谁是谁。

 

  2、进入点阵图这个功能

 

  在序列比较的那个窗口当中,找到Dot Plot,或者是名字跟它差不多的点阵分析入口。不一样的版本,菜单的摆放位置可能会有差别,但背后的核心逻辑都是一回事:就是拿一条序列当成横轴,另一条序列当成纵轴,然后系统会按照你事先设好的窗口大小,还有匹配的严格程度,自动去把符合要求的点给画出来。

 

  3、把窗口和阈值设定好

 

  Window Size决定了每次比较的那一小段长度到底是多少,而Stringency或者Threshold,则决定了匹配要严到什么程度才算数。窗口设得比较小的时候,画出来的图会更细碎一些,拿来在序列里找那种很短的重复片段就特别合适;反过来,要是窗口调得比较大,对角线就会显得更平滑,这时候更适合去看长片段的整体相似性。

 

  4、让系统生成点阵图

 

  等分析跑完了以后,系统就会把点阵图给显示出来。通常主对角线上那一条斜线,代表的就是两条序列在整体方向上高度相似的那些区域。如果你拿的是同一条序列自己跟自己比,除了主对角线以外,还可能看到因为内部有重复区域而形成的平行线。

 

  二、DNASTAR点阵图相似区段怎么判断

 

  看一张点阵图,不能只去看上面“到底有线还是没有线”,而是要看线段的连续性好不好、朝哪个方向走,以及排列得密不密集。因为这些不一样的形态,背后对应的生物学意义也都不一样。

 

  1、连续的主对角线代表高相似

 

  从左下角往右上角方向走的那根连成一体的斜线,就说明两条序列在这段对应的区间里面,一致性是很高的。这根线划得越长、越是连成一片,通常也就表示相似的这一段越稳定。要是整张图上只看到这么一条很清晰的主对角线,那基本就能说明这两条序列在整体上的同源性是挺高的。

 

  2、主对角线断了说明有插入缺失

 

  主对角线走到中间突然就断掉了,或者出现位置上明显的错开,这多半都是因为其中的某一条序列,在这个地方发生了插入、缺失,或者是单独的突变。断开的痕迹越是明显,往往也代表这个位置结构上的改变就越大。

  3、样子朝反方向走的斜线可能是倒位

 

  要是在图上看到了从左上朝右下斜着过去的反方向线段,那常常代表的是一段反向重复,或者发生了倒位的区域。假如一大片区域都表现出了这样的反向趋势,那就要回过头去,再仔细检查一下序列当初的方向,还有是不是发生了基因组的重排。

 

  4、多根平行线代表存在重复区

 

  除了那根最主要的主对角线以外,要是还在图上看到了好几根平行的短线,那通常就是在告诉你,这段序列里面是藏着重复单元、串联重复,或者是某些保守的结构域。序列里面重复的东西越多,图上看得到的这种平行结构也就会变得越清晰。

 

  三、DNASTAR点阵图分析后怎么复核

 

  点阵图很适合拿来做快速的趋势观察,但它还是没有办法直接去替代那种精确到每一个碱基的比对工作。等到从图上发现了那些不太对劲的区域以后,我们还要再去做进一步的验证。

 

  1、回到比对视图去查看具体的碱基差异

 

  点阵图只能告诉你“哪个地方很可能跟别处不一样”,真要去看每一个碱基到底是怎么变的,还是得再回到序列比对的窗口里面去。那些插入缺失、错配,还有复杂度比较低的区域,全部都要单独拿出来做一次确认。

 

  2、换一组窗口参数再重新观察

 

  同一组序列,如果你试着去调一调窗口大小的那个参数,跑出来的图有时候会看到完全不一样的结果。那种很短的序列重复,就更适合用小一点儿的窗口去抓;如果是整段的基因组区域,那就要把窗口调得大一些。要是觉得图上的点太碎了,也可以适当地去把窗口的长度往上提一提。

 

  3、仔细检查一下低复杂度的区域

 

  像AT重复、简单的串联重复,或者那些复杂度本来就很低的序列,是很容易在图上形成一大片的噪声点的。所以当你在图里看到有成片的密集散点的时候,就要先去判断一下,这些到底真的是因为同源才配上的,还是仅仅只是由于序列复杂度太低,被随机给匹配到了一起。

 

  4、拿功能区域的信息来帮着解释

 

  如果图上那些高相似的区域,正好就是编码区、保守的结构域,或者是已知的重复元件所在的位置,那这种相似性一般来说就会带着更强的生物学意义。所以不要光凭图上画出来的形状就急着下结论,一定还要去结合基因的注释信息,还有你自己实验的背景来综合起来看。

  总结

 

  DNASTAR的点阵图分析,说到底就是用坐标的方式,去把两条序列在局部和整体上的相似程度给展现出来。那一条连起来的主对角线,代表的就是高度相似的区域;线要是断开了,多半就是在告诉你碰到了插入缺失;要是出现了反方向的线段,背后可能是倒位;而多冒出来的平行线,则常常是跟序列里面的重复区有关系。等你把所有的分析都做完以后,还要再回到序列比对的结果里面去,跟功能区域的信息放在一起进行复核,这样得出来的结论才会更靠得住。

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