在生物信息学分析中，序列比对是基因功能研究、进化分析、变异检测等工作的基础步骤。Ensembl作为全球最权威的基因组数据库之一，其内置的BLAT（BLAST-Like Alignment Tool）工具凭借高效、精准的特点，成为科研人员的“必备神器”。今天小派就给大家带来Ensembl-BLAT序列比对工具的保姆级使用教程。
背景
Ensembl是由英国的Sanger研究所和欧洲生物信息学研究所共同协作开发的数据库。其最主要的功能是对真核生物基因组进行自动注释，注释内容包含调控区域(Regulatory regions)、不同物种间的保守分析(Conserved base pairs across species)、对序列上多态性位点的分析(Sequence variations)。
该数据库的大部分软件都是由Perl编写的，在BioPerl的基础框架下开发，并提供Perl的API接口，也就是说我们可以通过代码编写对其中的数据信息进行获取。
Ensembl的数据来源是基于UniProtKB提供的蛋白信息和NCBI RefSeq databases提供的mRNA信息，既包含人工数据部分，也包含基于计算机分析的自动数据部分。
Ensembl-BLAT简介
Ensembl-BLAT在基因组定位和序列注释领域久负盛名，它主要应用在：1.验证测序片段在基因组中的位置，2.寻找跨物种同源基因，3.快速注释CRISPR引导序列的潜在脱靶位点。
网址：https://www.ensembl.org/Multi/Tools/Blast
BLAT是由UCSC开发的高效序列比对工具，适用于DNA或蛋白质序列的快速比对。Ensembl将其集成到自己的平台中，支持100+物种基因组的比对分析，并提供直观的可视化结果。
同时也支持多物种选择（人、小鼠、斑马鱼等），拥有比对速度快，适合长序列（如mRNA或基因组片段），可以直接关联Ensembl数据库，一键跳转基因注释信息。
二、使用说明
1. 输入序列
可通过直接粘贴序列数据或者导入序列文件（支持plain text、PASTA、NCBI序列编号）。在序列输入框中，最多支持30条序列输入，此处展示一条序列。根据输入的序列类型选择“DNA”或者“Protein”.
2. 选择物种
默认物种是人类（Homo_spapiens），如需选择其他物种，可点击“Change species”，弹出新的选择窗口，勾选相应的物种，可同时比对多个物种（选择的物种在右侧显示）；选择完成后点击“Apply”即可。
3. 其它参数设置
对于新手来说，一般默认的参数就可以了，下面给出一些常见的参数选择说明。
- DNA database：包含genomic seguence、genomic seguence hardmasked、genomic seguence(softmasked）、cdnas(transcripts/splice variants）、ensembl non-coding arna genes选项，默认是genomic seguence。
| 数据库选项 | 核心特点 | 推荐场景 |
| Genomic Sequence | 包含所有原始序列，包括重复区 | 全基因组搜索、重复元件研究 |
| Genomic Sequence Hardmasked | 完全屏蔽重复区，减少假阳性 | 引物设计、CRISPR靶点验证 |
| Genomic Sequence Softmasked | 标记重复区但保留序列，平衡灵敏度与特异性 | 转座子分析、病毒整合位点检测 |
| cDNAs | 仅比对到已知转录本，直接关联基因功能 | RNA-seq分析、cDNA/EST序列验证 |
| Non-Coding RNA Genes | 专注ncRNA，排除蛋白质编码基因干扰 | miRNA/lncRNA功能研究、ncRNA变异筛查 |
- Search Sensitivity: 有4个选项Near match、Short sequence、Normal、Distant homologies，默认是Normal。
| 选项 | 推荐序列长度 | 典型用途 |
| Near match | 50bp~10kb | 精准定位、突变验证 |
| Short sequence | 20~100bp | 小RNA、引物/探针设计 |
| Normal | 100bp~100kb | 常规基因定位、可变剪切分析 |
| Distant homologies | >100bp | 跨物种同源基因搜索、进化研究 |
- Additional configurations：改参数用于修改比对算法对应的参数选择，一般不做修改选择默认的即可。
4. 提交任务
点击“Run”，跳转新页面，等待数秒至几分钟（取决于序列长度和服务器负载）。
三、结果解读
比对完成后点击“View results”即可。比对结果页面分为两个主要模块：
1. 比对概览（Results Table）
默认是按E-val进行排序，下面列出相应的参数说明：
- Genomic Location：点击染色体位置可直接跳转至Ensembl基因组浏览器。
- Orientation：比对序列方向（Reverse、Forward）。
- Score：分值越高，匹配越可靠（一般>100为高质量）。
- E值（Expect）：值越小，随机匹配的可能性越低（通常E<0.01有意义）。
- Identity：序列一致性百分比（>95%可能为同源序列）。
2. 比对详情
下载比对结果文件：包含比对的详细结果。
可视化展示：匹配区域用连线标记，红色代表高一致性。
怎么样，阅读到这里，大家有没有get到Ensembl-BLAT序列比对的本领和技能呢？生信领域有很多这样的宝藏数据库和宝藏工具，我们将继续带大家探索它们的宝藏属性~如果你还有什么想了解的数据库或分析工具，也欢迎分享~
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