hmmer 使用

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从功能基因研究的角度来讲，相关的搜索，比如从序列数据库中，找同源的序列，或者对一个对一个新的基因功能进行鉴定，使用hmmer比使用blast有着更高的灵敏度已经更高的搜索速度，但其应用还远没有blast普及，这里是一篇入门级的介绍文章。

hmmer下载与安装

对于Mac OS/X, Linux, UNIX系统，用源代码编译安装：

   % wget ftp://selab.janelia.org/pub/software/hmmer3/3.0/hmmer-3.0.tar.gz
   % tar zxf hmmer-3.0.tar.gz
   % cd hmmer-3.0
   % ./configure
   % make
   % make check

windows系统，直接下载二进制压缩包，解压就可以使用，下载地址：
http://hmmer.janelia.org/static/binaries/hmmer3.0_windows.zip

hmmer包含的程序

• phmmer： 与Blastp类似，使用一个蛋白质序列搜索蛋白质序列库；
  > phmmer tutorial/HBB HUMAN uniprot sprot.fa
• jackhmmer： 与psiBlast类似，蛋白质序列迭代搜索蛋白质序列库；
  > jackhmmer tutorial/HBB HUMAN uniprot sprot.fa
• hmmbuild： 用多重比对序列构建HMM模型；
• hmmsearch： 使用HMM模型搜索序列库；
• hmmscan： 使用序列搜索HMM库；
• hmmalign： 使用HMM为线索，构建多重比对序列；
  > hmmalign globins4.hmm tutorial/globins45.fa
• hmmconvert： 转换HMM格式
• hmmemit： 从HMM模型中，得到一个模式序列；
• hmmfetch： 通过名字或者接受号从HMM库中取回一个HMM模型；
• hmmpress：格式化HMM数据库，以便于hmmscan搜索使用；
• hmmstat： 显示HMM数据库的统计信息；

使用HMM模型搜索序列数据库

1. 使用hmmbuild构建HMM模型，输入为Stockholm格式或者FASTA格式的多重比对序列文件（如：tutorial/globins4.sto），命令如下：
   > hmmbuild globins4.hmm tutorial/globins4.sto
   globins4.hmm为输出的HMM模型
2. 使用hmmsearch搜索蛋白质序列数据库，蛋白质序列数据库为FASTA格式，命令如下：
   > hmmsearch globins4.hmm uniprot sprot.fasta > globins4.out
   globins4.out为输出的结果文件，如下：
   

*示例使用官方教程中的示例

使用蛋白质序列搜索HMM数据库

1. 构建HMM数据库，HMM数据库是包含多个HMM模型的文件，可以从Pfam、SMART、TIGRFams下载，也可以自己由多重比对序列集中构建，如：
   > hmmbuild globins4.hmm tutorial/globins4.sto
   > hmmbuild fn3.hmm tutorial/fn3.sto
   > hmmbuild Pkinase.hmm tutorial/Pkinase.sto
   > cat globins4.hmm fn3.hmm Pkinase.hmm > minifam
2. 使用hmmpress格式化数据库，包括压缩以及创建索引，命令如下：
   > hmmpress minifam
   这个步骤可以很快的执行完成，输出的内容如下：
   Working… done.
   Pressed and indexed 3 HMMs (3 names and 2 accessions).
   Models pressed into binary file: minifam.h3m
   SSI index for binary model file: minifam.h3i
   Profiles (MSV part) pressed into: minifam.h3f
   Profiles (remainder) pressed into: minifam.h3p
3. 使用hmmscan搜索HMM数据库，命令如下：
   > hmmscan minifam tutorial/7LESS_DROME
   输出如下：
   

后记

这里主要是一个入门式的教程，介绍了hmmer的安装，以及最常用功能使用的命令示例。其他程序的使用，以及每个程序的详细参数说明，请参看官方手册，
官方文档手册（pdf）：ftp://selab.janelia.org/pub/software/hmmer3/3.0/Userguide.pdf

使用中，遇到的问题，或者疑难，可以留言讨论。