Blast 如何使用Blast+（Linux）转载

下载数据

#此处下载对应物种的数据库ftp://ftp.ncbi.nih.gov/genomes/，下载fna格式的即可

 

　　wget ftp://ftp.ncbi.nih.gov/genomes/Arabidopsis_thaliana/CHR_I/NC_003070.fna

#将数据改名为Arabidopsis_thaliana.fna
　　mv NC_003070.fna Arabidopsis_thaliana.fna

#我下载的是拟兰介的1号染色体，取其前100000行作为我的测试数据
　　head -n 100000  Arabidopsis_thaliana.fna > sample.01.fna

下载blast

cd ~
#下载本地blast
　　nohup wget ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/ncbi-blast-2.6.0+-x64-linux.tar.gz &

#解压，重命名,环境变量的配置
　　sudo tar zxvf tar zxvf ncbi-blast-2.6.0+-x64-linux.tar.gz -C /opt/biosoft/     #解压
　　sudo mv /opt/biosoft/ncbi-blast-2.6.0+ /opt/biosoft/ncbi-blast　　　　　　　　#重命名

　　echo 'PATH=/opt/biosoft/ncbi-blast/bin:$PATH' >> ~/.bashrc　　　　　　　　#加入环境变量

　　source  ~/.bashrc

　　blastn -version

#创建一个db文件夹和一个.ncbirc文件　　

　　mkdir -p ~/blast/db && cd ~/blast/db

　　mv ~/Arabidopsis_thaliana.fna  ./

　　mv ~/sample.01.fna ~/blast/db ./
　　cd ~ && vim  .ncbirc                            

#.ncbirc的文件中输入

　　[BLAST]

　　BLASTDB=/home/train/blast/db

现在才是重点：

Blastn要求格式化好的数据库，从NCBI ftp站点下载下来的fasta格式的数据库不能直接使用，需要使用makeblastdb程序来格式化，命令如下：
../ncbi/bin/makeblastdb -in Arabidopsis_thaliana.fna -parse_seqids -hash_index -dbtype nucl
-in参数后面接将要格式化的数据库，-parse_seqids, -hash_index两个参数一般都带上，主要是为blastdbcmd取子序列时使用，-dbtype nucl告诉程序这是核酸数据库。

检查数据库是否正确
../ncbi/bin/blastdbcheck -dir ./

运行blastn程序，
../ncbi/bin/blastn -task blastn -query sample.01.fna -db Arabidopsis_thaliana.fna out test.out
-task blastn：任务类型，前面已有描述；
-query NGB.rna：查询序列，必须是fasta格式；
-db human.rna.fna：格式化好的查询数据库；
-out NGB_blast.txt：结果输出文件。

查看结果
less test.out|more

real    18m58.015s
user    18m53.860s
sys     0m2.861s


以下是比对结果的前几行：
BLASTN 2.2.27+


Reference: Stephen F. Altschul, Thomas L. Madden, Alejandro A.
Schaffer, Jinghui Zhang, Zheng Zhang, Webb Miller, and David J.
Lipman (1997), "Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of
protein database search programs", Nucleic Acids Res. 25:3389-3402.



Database: Arabidopsis_thaliana.fna
           1 sequences; 30,427,671 total letters



Query= gi|240254421|ref|NC_003070.9| Arabidopsis thaliana chromosome 1,
complete sequence

Length=6999930
                                                                      Score        E
Sequences producing significant alignments:                          (Bits)     Value

ref|NC_003070.9|  Arabidopsis thaliana chromosome 1, complete seq...  1.262e+07  0.0


>ref|NC_003070.9| Arabidopsis thaliana chromosome 1, complete sequence
Length=30427671

 Score = 1.262e+07 bits (13999860),  Expect = 0.0
 Identities = 6999930/6999930 (100%), Gaps = 0/6999930 (0%)
 Strand=Plus/Plus

Query  1        ccctaaaccctaaaccctaaaccctaaacctctgaatccttaatccctaaatccctaaat  60
                ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct  1        CCCTAAACCCTAAACCCTAAACCCTAAACCTCTGAATCCTTAATCCCTAAATCCCTAAAT  60




 sample.01.fna中一共7099929个碱基，
数据库中一共30,427,671个碱基，
比对花费时间：

real    18m58.015s
user    18m53.860s
sys     0m2.861s

计算机为：Intel(R) Xeon(R) CPU           E5645  @ 2.40GHz

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BLAST中的E值(E-value)是什么意思？

BLAST中的E值(E-value)是什么意思？

BLAST是指Basic Local Alignment Search Tool，是生物信息学中的一种序列比对算法，用于寻找蛋白质或核酸的相似序列。

下面是一个BLAST结果，

Sequences producing significant alignments:	Score (S)	E
gi|83574104|Moth_2374|sporulation – prote…	202	2e-53
gi|83573446|Moth_1696|Sporulation – prote…	112	1e-26
gi|83571874|Moth_0087|sporulation – prote…	95	3e-21
gi|83573435|Moth_1685|Substrate-binding -…	27	1.0

后面有两个值，一个是S值，一个E值。可以发现，结果是依据S值的高低来显示的。

S值表示两序列的同源性，分值越高表明它们之间相似的程度越大。

E值就是S值可靠性的评价。它表明在随机的情况下，其它序列与目标序列相似度要大于S值的可能性。所以它的分值越低越好。

E值的计算：

E=K*m*n*(e^-lambda*S)

其中，K和lambda与数据库和算法有关，是个常量；m代表目标序列的长度，n代表数据库的大小，S就是前面提到的S值。
通常来讲，我们认为E值小于10^-5就是比较可性的S值结果。我们可以想象，相同的数据库，E=0.001时如果有1000条都有机会比现在这个S值要高的话，那么把E设置为10^-6时可能就会只得到一条结果，就是S值最可靠的那个。

但是E值也不是万能的。它在以下几个情况下有局限性：

1. 当目标序列过小时，E值会偏大，因为无法得到较高的S值。
2. 当两序列同源性虽然高，但有较大的gap（空隙）时，S值会下降。这个时候gap scores就非常有用。
3. 有些序列的非功能区有较低的随机性时，可能会造成两序列较高的同源性。

E值总结：

E值适合于有一定长度，而且复杂度不能太低的序列。
当E值小于10^-5时，表明两序列有较高的同源性，而不是因为计算错误。
当E值小于10^-6时，表明两序列的同源性非常高，几乎没有必要再做确认。