emboss是乙個開放源**的序列分析軟體包，它是一組為分子生物學家所設計的公開且免費軟體。通過前幾周的學習，已經掌握了一些emboss工具的基本用法，下面作一下簡要的總結，並學習幾個新的工具。
首先複習一下已經學過的工具。有序列排比分析的needle、water、dotplot，可以進行序列的兩兩排比與作圖。核酸分析工具有remap、sixpack、dan、einverted、infoseq、seqret、coderet、plotorf、getorf 、cpgreport。
remap用來顯示核酸序列的限制性酵切位點及翻譯等情況。sixpack是用6種閱讀框和開放與讀框翻譯dna序列。dan用來計算dna或dna與rna雜交鏈的熔解溫度。
einverted 可以找出dna中的反向重複序列。infoseq用來顯示序列的概要資訊。seqret命令是用來改變序列檔案的格式。
coderet可以把gb檔案中的cds、mrna、蛋白質序列提取出來，並且分別建立不同的檔案。plotorf用圖形的形式來**它的開放閱讀框。getorf可以直觀的以多種不同的方式顯示序列中的開放閱讀框，例如終止子之間、起始和終止子之間等。
cpgreport命令可以找出核酸序列中的cpg 順序。
蛋白質分析工具有tmap、pepwheel、pepnet、garnier、pepinfo、pepstats。tmap 用來檢視蛋白質是否具有跨膜區。pepwheel程式可以對一段鏈作螺旋狀輪圖，從而識別疏水和親水的區域。
pepnet與pepwheel功能類似，作的是縱切面的圖。garnier是乙個**蛋白質序列二級結構的工具，可以**鏈中螺旋、摺疊、轉角和捲曲的位置。pepinfo能以圖形方式顯示蛋白質序列中各種不同性質的氨基酸殘基的含量，能夠輸出兩張不同的圖。
pepstats統計蛋白質序列中各種氨基酸殘基的含量，結果列出了分子量、氨基酸數量、氨基酸殘基的平均分子量、等電點、電荷、280奈米波長下的吸光值等等資訊。
然後，又學習了topo工具，它能以圖形方式顯示蛋白質序列的跨膜拓撲結構。這個工具可以結合tmap程式使用。首先用tmap**鏈中的跨膜區，然後再用topo具體顯示分析結果。
topo命令的引數很多，下面學習幾個比較主要的：首先我們可以用引數給不同性質的氨基酸設定不同的顏色和形狀，氨基酸的主要型別有-cys半胱氨酸、-gly
為n醣基化位點、-acid酸性氨基酸、-basic礆性氨基酸、-amine 氨氨基酸、-ohaa 帶-oh的氨基酸、-araa芳香族氨基酸、-pro是脯氨酸、後面可以用兩個字母定義他們的顯示形狀和顏色，第乙個字母是形狀，c代表圓形(circle)、s代表方形(square)、h代表六邊形(hexagon)、u代表向上的三角(up arrow)、d代表向下的三角(down arrow)；第二個字母表示顏色，g表示綠色(green)、r表示紅色(red)、y 表示黃色(yellow)、m表示粉色(magenta)、a表示淺綠色(aqua)、b表示藍色(blue),如果只定義乙個形狀的字母，則顏色預設為black。還有引數-mem，是來說明鏈是否從外面進入膜，後面接y或n。-signa也是乙個重要引數，是來定義是否有其他的區域需要標記。
-sigrange還可以定義序列中某片斷現實的顏色與形狀。-section是來指定要分析的片斷在序列中的位置。
我還是用ralstonia sp. xj12b 菌株的 aac蛋白作練習，首先用tmap找到跨膜區為5-32、274-293，然後具可以執行topo程式了。鍵入命令：
$ topo ra -prol=um -cys=dr -gly=sr -acid=cg -basic=db -ohaa=da -araa=dg -section 「5-32 274-293＂-mem y -signa n -graph png
系統顯示
draw an image of transmembrane protein
created topo.1.png
created topo.2.png
created topo.3.png
命令的意思是顯示ra中5-32和274-293的跨膜蛋白，脯氨酸為粉色向上三角，半胱氨酸為紅色向下三角，酸性氨基酸為綠色圓圈，鹼性氨基酸為藍色向下三角，帶-oh的氨基酸為淺綠色向下三角，n醣基化位點為紅色方形，芳香族氨基酸為向下綠色三角。其中跨膜蛋白區topo.3.
png如圖所示：
topo.1.png和topo.2.png分別是膜兩側的肽鏈。這樣我們就可以很清楚的看出各種氨基酸的性質，以便進行更深入的分析。
接著，又學習了hmoment程式，功能是疏水性區域的計算，用它可以以圖形或文字的方式顯示蛋白質序列可能形成α-螺旋和β-摺疊的片段。hmoment程式是用eisenberg et al.的方法通過設定window值，每次移動一定距離來計算疏水區。
預設設定是氨基酸殘基的旋轉角為100度時為α-螺旋，160度時為β-摺疊，這個角度可以在高階設定中改變。
hmoment命令中也有幾個重要的引數，-window用來設定window的值，預設為10。-plot輸出圖形，如果不加這個引數，程式只輸出文字。-plot之後再加引數-double就可以輸出兩個圖形，乙個是α-螺旋，乙個是β-摺疊，如果不加這個引數，只輸出α-螺旋的圖形。
-aangle來改變α-螺旋的角度，預設100。-bangle 來改變β-摺疊得角度，預設160。
執行程式，我先直接輸入 $ hmoment ra 不加任何引數，這樣輸出乙個ra.hmoment的文字檔案，用more命令檢視，如圖（部分）：
可以看到window為10，angle為100，最大uh為0.733，下面是每個氨基酸的詳細資訊。我又練習了輸出影象，在命令列下鍵入命令：
$ hmoment ra -plot -double -graph png -go rahmo
可以看到輸出兩張影象，縱座標為uh值，橫座標為氨基酸數，每次移動10個氨基酸，通過這張圖可以清楚地看出片段中容易形成α-螺旋和β-摺疊的區域。
這次在總結以前學過的emboss工具的基礎上，又學習了topo和hmoment 兩個程式的使用，著重學習了限制性的引數，是結果能更好切合實驗，而且提高效率。
張昊2006.11.28
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