BLAST序列对比

源自豆包AI

BLAST（Basic Local Alignment Search Tool）是生物学领域超实用的 “序列比对神器”，能快速找出核酸或蛋白质序列之间的相似性。

一、BLAST 的核心作用：像 “文字查重” 一样比对序列

假设你有一段基因序列（比如 ATCGGTAC…），想知道它和已知的基因有啥关系：

• BLAST 就像拿这段序列去 “图书馆” 查资料：这个 “图书馆” 里存着全世界已发表的核酸 / 蛋白质序列（比如 NCBI 的 GenBank 数据库）。
• 它会把你的序列拆分成小片段（比如 3 个碱基一组），然后在数据库里 “扫街”，找长得最像的片段，最后拼出整体的相似性结果。

二、BLAST 的工作逻辑：用 “拼图思维” 找相似

举个例子：
你手里有段序列是 “ABCDEFG”，数据库里有一条 “ABXDEFGH”。
BLAST 不会直接对比整条序列，而是先拆成短片段（比如 “ABC”“BCD”“CDE” 等），然后：

1. 找 “匹配碎片”：发现 “ABC” 和数据库里的 “ABX” 前两位相同（X 代表不同碱基），“DEFG” 完全匹配。
2. 扩展匹配：以这些碎片为起点，向两边延伸，看看能连多长的相似序列。
3. 打分评估：根据匹配程度、长度、差异碱基数量等算出一个分数，告诉你 “像不像” 以及 “有多像”。

三、BLAST 的常见类型：不同场景用不同工具

根据序列类型（核酸或蛋白质），BLAST 分好几种，常用的有：

• 核酸 vs 核酸（BLASTN）：比如用一段病毒 RNA 序列查它和已知病毒的亲缘关系。
• 蛋白质 vs 蛋白质（BLASTP）：比如分析某个蛋白质的氨基酸序列，看它和已知酶的功能是否相似。
• 核酸 vs 蛋白质（TBLASTN/TBLASTX）：比如用核酸序列查它能翻译成哪种已知蛋白质。

四、BLAST 结果怎么看：重点看这 2 个指标

假设你拿到 BLAST 结果，最关键的是：

1. E 值（Expect value）：
   • 通俗说就是 “撞大运的概率”。E 值越接近 0，说明结果越可靠（比如 E-100 表示几乎不可能是随机匹配）。
2. 一致性（Identity）：
   • 比如两段序列有 80% 的碱基 / 氨基酸完全一样，就是 80% 一致性。一致性越高，说明序列越相似。

五、BLAST 的实际应用：从科研到医学都离不开

• 科研场景：发现新基因时，用 BLAST 查它的功能（比如和已知抗癌基因相似，可能也有类似作用）。
• 医学检测：比对病毒序列（如新冠变异株），判断它的来源和传播性。
• 农业育种：找抗虫植物的基因，和已知抗虫基因比对，筛选有用的品种。

总结：BLAST 就是生物学的 “百度搜索”

如果把生物序列比作文字，BLAST 就是用 “关键词” 在生物数据库里搜相似内容，帮科学家判断序列的功能、进化关系或潜在价值 —— 简单、直接，却撑起了现代分子生物学的半壁江山