【共享】分子生物一线实验人员软件解决方案
丁香园论坛
997
在互联网上，有很多软件可以解决分子生物实验人员从立项到最后写论文的实际问题。本
文提供了对相同作用的很多软件进行比较后推荐给一线实验人员使用的Windows软件。
一、资料收集整理阶段。本阶段需要查找某个专题的文章，并写出对该专题的综述，
以便对自己所要做课题的现状有一个基本的了解。
推荐软件：Reference Manager 9.0
优点：可以在线通过查找关键词搜索PubMed和609个Z39.50数据库中的专业资料，保存
查找的资料为本地文件。资料内容和记录分上下两个屏幕，如有全文或想连接网络时点击
一个键就可以到相应的全文文章和摘要。可以直接在WORD中查找资料，插入引用，并在文
章中对引用格式化，引用的参考资料格式有很强的用户自定义功能，可以符合各种杂志对
引用格式的要求，引用时不用多窗口切换。也可以作为本地资料管理软件。
缺点：没有非常明显的缺点。
同类参考软件：Endnote 3.1.2
二、序列分析、实验设计阶段。本阶段包括限制酶分析、引物设计、同源序列比较、
质粒作图、结构域(motif)查找、RNA二级结构预测、蛋白二级结构分析、克隆策略图谱、
三维结构显示等方面的内容。
1、 综合性软件。这类软件要求对本阶段上述的大部分功能均具备，但这类软件大多
在专项分析上没有绝对优势。
推荐软件：Omiga 2.0
优点：你所能想到的对核酸蛋白的序列分析功能，它大多具备，而且有很舒适的表达
方式。不喜欢装备各种专业性强的软件、而希望用一个综合性的软件代替的实验人员可以
选择本软件。本阶段的大部分功能它都有。另外，该软件还提供了多个很有特色的序列分
析功能，如有类似于核酸限制酶分析的蛋白分析，对蛋白进行有关的多肽酶处理后产生多
肽片段。
缺点：文件实在太大了。要完全下载所有有关软件的话，需近30M，而且每个功能并不
十分完美，只能说可以解决问题。而且要掌握并灵活运用并不是简单的事。
同类参考软件：Vector NTI Suite 5.5 DNASIS 2.5
2、 限制酶分析。可能是最简单的功能了，其实我们用普通的文本搜索也能找出相应
的序列位点。不过，正因为如此，所以我们希望软件在结果输出上有更完美的表现。
推荐软件：DNAssist 1.0
优点：虽然能进行限制酶分析的软件多如牛毛，但可以说本软件几乎是唯一合格的限
制酶分析软件。原因是大多软件只对线性序列进行分析，那么**NNN…NNNgaatt环状的序
列就找不到EcoR I的位点。而这个软件是唯一能非常简单地达到这个目的把这个EcoR I位
点找出来的软件。另外DNAssist在输出上非常完美，除了图形、线性显示外，还有类似DN
ASIS的列表方式，列出有的位点（按酶排列，按碱基顺序排列）、没有的位点。可以说限
制酶分析上该软件是当之无愧的冠军。
缺点：显示结果是黑白的，不是非常亮丽。而且本软件在限制酶管理上有一个错误（
bug）。
同类参考软件：Primer Premier 4.11 其他多种软件
3、 引物设计。由于引物设计大多在原来的序列上设计，因此能否对假定的引物进行
各种属性的分析，参考各种结果，最后找到合适的引物序列便成为选择软件的最关键。
推荐软件：Primer Premier 4.11
优点：顾名思义，该软件就是用来进行引物设计的。可以简单地通过手动拖动鼠标找
到扩增出相应片段所需的引物。在手动的任何时候，下面显示各种参数的改变和可能的二
聚体、异二聚体、发夹结构等。也可以给定条件，让软件自动搜索引物，并将引物分析结
果显示出来，而且进行这些操作非常简单。
缺点：没有明显缺点
同类参考软件：DNAClub Oligo 5.0
4、 同源序列比较。与限制酶分析相似，由于这类软件的内核大都是相同的。所以其
结果输出和易用性也成了更重要的标准。
推荐软件: GeneDoc 3.2
优点：用亮丽的色彩来区分相互间序列的同源性，输出的格式一目了然，而且可以报
告为进化树的格式。选择项多，可以达到所需的要求。
缺点：要完全掌握，并不是很轻松的事。
同类参考软件：MACAW 2.05 Blast等
5、 质粒作图。与限制酶分析一样，这也是最常用的功能。很显然，要求软件能对已
知序列自动作图，对未知序列但关键部位位置清楚的质粒也能作图。主要是标示各种酶切
位点、基因序列、特定结构域序列。
推荐软件：Gene Construction Kit 2.0β3
优点：符合上述对质粒作图的所有要求，而且做出来的图可以用到下面要讲到的克隆
策略图谱中去。
缺点：使用实在太不方便了。
参考软件：Winplas 2.6 pDRAW32 1.0.33 等
6、 结构域（motif）查找。与限制酶的分析相似，这也是一个文本查找的内容，关键
在于以何种方式显示查询结果。
推荐软件：Primer Premier 4.11
优点：该软件在结构域查找方面和限制酶查找一样，结果以图形、表格、序列三种方
式提供，而且提供了不存在的结构域列表。软件本身提供了大量的结构域序列。
缺点：对于环状的序列也无法解决末端结构域的查找问题（与限制酶分析类似）。
其他参考软件：没有很出色的竞争软件
7、 序列查找下载工具。
推荐软件：Network Entrez
优点：该软件是一个客户端程序，需在联网时使用，可以查询核酸、蛋白、基因、三
维结构数据，将原来分散的不同站点的序列查询集中在一起。
缺点：对实验人员来说，还不是能简单上手的。而且如果不上网的话，还真是一点用
处也没有。软件作用太专一了。而且所有的功能在相应网站上也有。
其他参考软件：无
8、 RNA二级结构预测及分析。这类软件在windows下用的比较少。而且人们在二级结
构预测方面也没有什么明确的模型。因此，对这类软件只能以参考参考的心态来使用了，
不能报任何希望。
推荐软件：RNAdraw 1.1b2
优点：软件真可谓短小精悍，如此小的软件，竟然能将我们想知道的各种参数计算出
来。与其竞争对手RNAStructure 3.5 相比，功能并没有少了什么。
缺点：大多数功能通过右键弹出菜单进行，对普通人员不太惯。
参考软件：RNAStructure 3.5
9、 蛋白二级结构分析。不要指望软件能给你带来一个有三维结构的蛋白。所谓的分
析只能给你一个蛋白某些片段有形成什么结构的趋向。结果还是要靠人本身。
推荐软件：Antheprot 4.5
优缺点：由于没有竞争对手，难以比较，实在无所谓优缺点了。该软件能够提供蛋白
序列的一些二级结构信息，以便于我们对未知结构蛋白的结构做个假想。
参考软件：没有
10、 克隆策略图谱。几乎所有人都用手工或用绘图软件来画出整个克隆过程，各种位
点只能大概估计，与核酸的序列之间的关系当然无从谈起。现在终于有可以解决问题的软
件登陆了。
推荐软件：Gene Construction Kit 2.0β3
优点：可以将载体与目的基因各自进行适当的限制酶切好后，连接成新的载体-基因。
可以将整个克隆过程用图示方式表示出来。可以根据适当的对照标准（marker）将电泳图
画出来，而且可以和扫描的实际电泳结果对照。整个过程相当于模拟一个克隆过程。提供
了一个相当详细的教学文件。更何况如前所述，它还是一个优秀的质粒作图软件。
缺点：要使用它，实在需要重新学习。虽然使用较难，看在有详细教学文件和功能急
需及强大的份上，也是非常值得的。
参考软件：没有
11、 三维结构显示。用各种方法计算出来的各种三维结构的数据只有在相关软件帮助
的情况下，才能显示出其本来面目，使得我们对这些分子的结构有一个直观的体会。
推荐软件：RasMol 2.7.1
优点：程序短小，功能强大。尚无在功能上出其右者。其显示窗口可以很简单通过选
择相应的菜单来显示分子的三维结构。用命令行窗口，通过输入命令可以执行和显示复杂
和要求极高的三维图形。
缺点：在拥有强大功能的命令行窗口使用命令时，需记住大量的命令，还要对分子的
一级结构有了解，太难了，简直又进入了DOS时代。
参考软件：ICMlite 1.0 Cn3D
说明：三维结构显示有一个软件是浏览器插件，就是Chime 2.0 ，它与其他三维结构
显示的作用有些不同，需与浏览器一起起作用。
12、 格式转换。各种软件为了自己软件的需要有不同的格式，对我们使用数据带来了
困难。可以通过格式转换软件互相交换数据。
推荐软件：Seqverter 1.3
优点：使用简单，填写输入文件和输出文件名就可以完成格式转换。而且能够转换的
格式非常之多。可在线升级以读写更多格式文件。
参考软件：Visual Sequence Editor 1.1
13、 翻译。
推荐软件：Gene Construction Kit 2.0 β3
优点：可以自动查找ORF并翻译出蛋白序列，而且可以用实线框将DNA序列、蛋白序列
、酶切位点等框起来用于文章写作，可以选择不同的密码子。
缺点：操作教难，与竞争对手Primer Premier 4.11相比，只有查找ORF和可以使用实
线框的优点。而后者操作简单，而且内置很多不同种类的密码子。
参考软件：Primer Premier 4.11 其他多种软件
文提供了对相同作用的很多软件进行比较后推荐给一线实验人员使用的Windows软件。
一、资料收集整理阶段。本阶段需要查找某个专题的文章，并写出对该专题的综述，
以便对自己所要做课题的现状有一个基本的了解。
推荐软件：Reference Manager 9.0
优点：可以在线通过查找关键词搜索PubMed和609个Z39.50数据库中的专业资料，保存
查找的资料为本地文件。资料内容和记录分上下两个屏幕，如有全文或想连接网络时点击
一个键就可以到相应的全文文章和摘要。可以直接在WORD中查找资料，插入引用，并在文
章中对引用格式化，引用的参考资料格式有很强的用户自定义功能，可以符合各种杂志对
引用格式的要求，引用时不用多窗口切换。也可以作为本地资料管理软件。
缺点：没有非常明显的缺点。
同类参考软件：Endnote 3.1.2
二、序列分析、实验设计阶段。本阶段包括限制酶分析、引物设计、同源序列比较、
质粒作图、结构域(motif)查找、RNA二级结构预测、蛋白二级结构分析、克隆策略图谱、
三维结构显示等方面的内容。
1、 综合性软件。这类软件要求对本阶段上述的大部分功能均具备，但这类软件大多
在专项分析上没有绝对优势。
推荐软件：Omiga 2.0
优点：你所能想到的对核酸蛋白的序列分析功能，它大多具备，而且有很舒适的表达
方式。不喜欢装备各种专业性强的软件、而希望用一个综合性的软件代替的实验人员可以
选择本软件。本阶段的大部分功能它都有。另外，该软件还提供了多个很有特色的序列分
析功能，如有类似于核酸限制酶分析的蛋白分析，对蛋白进行有关的多肽酶处理后产生多
肽片段。
缺点：文件实在太大了。要完全下载所有有关软件的话，需近30M，而且每个功能并不
十分完美，只能说可以解决问题。而且要掌握并灵活运用并不是简单的事。
同类参考软件：Vector NTI Suite 5.5 DNASIS 2.5
2、 限制酶分析。可能是最简单的功能了，其实我们用普通的文本搜索也能找出相应
的序列位点。不过，正因为如此，所以我们希望软件在结果输出上有更完美的表现。
推荐软件：DNAssist 1.0
优点：虽然能进行限制酶分析的软件多如牛毛，但可以说本软件几乎是唯一合格的限
制酶分析软件。原因是大多软件只对线性序列进行分析，那么**NNN…NNNgaatt环状的序
列就找不到EcoR I的位点。而这个软件是唯一能非常简单地达到这个目的把这个EcoR I位
点找出来的软件。另外DNAssist在输出上非常完美，除了图形、线性显示外，还有类似DN
ASIS的列表方式，列出有的位点（按酶排列，按碱基顺序排列）、没有的位点。可以说限
制酶分析上该软件是当之无愧的冠军。
缺点：显示结果是黑白的，不是非常亮丽。而且本软件在限制酶管理上有一个错误（
bug）。
同类参考软件：Primer Premier 4.11 其他多种软件
3、 引物设计。由于引物设计大多在原来的序列上设计，因此能否对假定的引物进行
各种属性的分析，参考各种结果，最后找到合适的引物序列便成为选择软件的最关键。
推荐软件：Primer Premier 4.11
优点：顾名思义，该软件就是用来进行引物设计的。可以简单地通过手动拖动鼠标找
到扩增出相应片段所需的引物。在手动的任何时候，下面显示各种参数的改变和可能的二
聚体、异二聚体、发夹结构等。也可以给定条件，让软件自动搜索引物，并将引物分析结
果显示出来，而且进行这些操作非常简单。
缺点：没有明显缺点
同类参考软件：DNAClub Oligo 5.0
4、 同源序列比较。与限制酶分析相似，由于这类软件的内核大都是相同的。所以其
结果输出和易用性也成了更重要的标准。
推荐软件: GeneDoc 3.2
优点：用亮丽的色彩来区分相互间序列的同源性，输出的格式一目了然，而且可以报
告为进化树的格式。选择项多，可以达到所需的要求。
缺点：要完全掌握，并不是很轻松的事。
同类参考软件：MACAW 2.05 Blast等
5、 质粒作图。与限制酶分析一样，这也是最常用的功能。很显然，要求软件能对已
知序列自动作图，对未知序列但关键部位位置清楚的质粒也能作图。主要是标示各种酶切
位点、基因序列、特定结构域序列。
推荐软件：Gene Construction Kit 2.0β3
优点：符合上述对质粒作图的所有要求，而且做出来的图可以用到下面要讲到的克隆
策略图谱中去。
缺点：使用实在太不方便了。
参考软件：Winplas 2.6 pDRAW32 1.0.33 等
6、 结构域（motif）查找。与限制酶的分析相似，这也是一个文本查找的内容，关键
在于以何种方式显示查询结果。
推荐软件：Primer Premier 4.11
优点：该软件在结构域查找方面和限制酶查找一样，结果以图形、表格、序列三种方
式提供，而且提供了不存在的结构域列表。软件本身提供了大量的结构域序列。
缺点：对于环状的序列也无法解决末端结构域的查找问题（与限制酶分析类似）。
其他参考软件：没有很出色的竞争软件
7、 序列查找下载工具。
推荐软件：Network Entrez
优点：该软件是一个客户端程序，需在联网时使用，可以查询核酸、蛋白、基因、三
维结构数据，将原来分散的不同站点的序列查询集中在一起。
缺点：对实验人员来说，还不是能简单上手的。而且如果不上网的话，还真是一点用
处也没有。软件作用太专一了。而且所有的功能在相应网站上也有。
其他参考软件：无
8、 RNA二级结构预测及分析。这类软件在windows下用的比较少。而且人们在二级结
构预测方面也没有什么明确的模型。因此，对这类软件只能以参考参考的心态来使用了，
不能报任何希望。
推荐软件：RNAdraw 1.1b2
优点：软件真可谓短小精悍，如此小的软件，竟然能将我们想知道的各种参数计算出
来。与其竞争对手RNAStructure 3.5 相比，功能并没有少了什么。
缺点：大多数功能通过右键弹出菜单进行，对普通人员不太惯。
参考软件：RNAStructure 3.5
9、 蛋白二级结构分析。不要指望软件能给你带来一个有三维结构的蛋白。所谓的分
析只能给你一个蛋白某些片段有形成什么结构的趋向。结果还是要靠人本身。
推荐软件：Antheprot 4.5
优缺点：由于没有竞争对手，难以比较，实在无所谓优缺点了。该软件能够提供蛋白
序列的一些二级结构信息，以便于我们对未知结构蛋白的结构做个假想。
参考软件：没有
10、 克隆策略图谱。几乎所有人都用手工或用绘图软件来画出整个克隆过程，各种位
点只能大概估计，与核酸的序列之间的关系当然无从谈起。现在终于有可以解决问题的软
件登陆了。
推荐软件：Gene Construction Kit 2.0β3
优点：可以将载体与目的基因各自进行适当的限制酶切好后，连接成新的载体-基因。
可以将整个克隆过程用图示方式表示出来。可以根据适当的对照标准（marker）将电泳图
画出来，而且可以和扫描的实际电泳结果对照。整个过程相当于模拟一个克隆过程。提供
了一个相当详细的教学文件。更何况如前所述，它还是一个优秀的质粒作图软件。
缺点：要使用它，实在需要重新学习。虽然使用较难，看在有详细教学文件和功能急
需及强大的份上，也是非常值得的。
参考软件：没有
11、 三维结构显示。用各种方法计算出来的各种三维结构的数据只有在相关软件帮助
的情况下，才能显示出其本来面目，使得我们对这些分子的结构有一个直观的体会。
推荐软件：RasMol 2.7.1
优点：程序短小，功能强大。尚无在功能上出其右者。其显示窗口可以很简单通过选
择相应的菜单来显示分子的三维结构。用命令行窗口，通过输入命令可以执行和显示复杂
和要求极高的三维图形。
缺点：在拥有强大功能的命令行窗口使用命令时，需记住大量的命令，还要对分子的
一级结构有了解，太难了，简直又进入了DOS时代。
参考软件：ICMlite 1.0 Cn3D
说明：三维结构显示有一个软件是浏览器插件，就是Chime 2.0 ，它与其他三维结构
显示的作用有些不同，需与浏览器一起起作用。
12、 格式转换。各种软件为了自己软件的需要有不同的格式，对我们使用数据带来了
困难。可以通过格式转换软件互相交换数据。
推荐软件：Seqverter 1.3
优点：使用简单，填写输入文件和输出文件名就可以完成格式转换。而且能够转换的
格式非常之多。可在线升级以读写更多格式文件。
参考软件：Visual Sequence Editor 1.1
13、 翻译。
推荐软件：Gene Construction Kit 2.0 β3
优点：可以自动查找ORF并翻译出蛋白序列，而且可以用实线框将DNA序列、蛋白序列
、酶切位点等框起来用于文章写作，可以选择不同的密码子。
缺点：操作教难，与竞争对手Primer Premier 4.11相比，只有查找ORF和可以使用实
线框的优点。而后者操作简单，而且内置很多不同种类的密码子。
参考软件：Primer Premier 4.11 其他多种软件
