病毒学家在鉴定病毒株时面临哪些软件挑战？
DNASTAR 最近对病毒学家进行了一项调查，询问研究人员在分析病毒基因组时面临的挑战。虽然一个普遍的担忧是找到具有最新注释的高质量模板序列，但不足或难以使用的软件被认为是获取特征化病毒基因组的最大障碍。我们的受访者报告说，他们尝试过的软件：
- 1、基于命令行，难以学习
- 2、无法在组装前自动去除宿主 DNA
- 3、未与现有流程集成或与多种读取技术（例如 Sanger、Illumina、Nanopore）配合使用
- 4、需要手动数据操作
- 5、没有提供关于设置或分析项目的有用指导
- 6、一旦样本根据模板组装起来，就不允许他们看到变体
- 7、不支持自动批量提取感兴趣的序列部分（例如，已知会影响潜在疫苗效率的病毒样本部分）以及仅对该部分序列进行多重比对
- 8、无法比对长度超过 200kb 的病毒基因组
- 9、无法计算突变率
Lasergene 软件如何应对这些挑战？
Lasergene软件通过提供易于使用、自动化且准确的工具，消除了研究人员识别病毒株所面临的许多常见挑战。
1. Lasergene 界面直观，易于学习
所有涉及病毒分析工作流程的 Lasergene 应用程序都具有简单的项目设置功能，并带有直观的图形界面和向导。例如，SeqMan NGen组装应用程序会逐步指导您选择工作流程并上传读取序列和参考文件。黄色突出显示（图 4）会准确显示需要输入的位置。
图 4. SeqMan NGen 的“输入序列”屏幕提示您指定读取技术和实验设置。
2. Lasergene 可以在组装前自动去除宿主 DNA
SeqMan NGen 的模板化组装设置向导允许您勾选一个框并添加一个载体文件或整个文件夹（图 5）。从头组装工作流程允许您指定在组装前自动移除常见接头、特定载体、质量较差的数据、污染物和/或重复。
图 5.在 SeqMan NGen 中指定载体序列去除。
3. Lasergene 与现有流程集成并与多种读取技术配合使用（例如 Sanger、Illumina、Nanopore）
所有 Lasergene 应用程序都可以打开和导出最常用的序列格式。
Lasergene 的病毒基因组分析工作流程支持 Sanger、Illumina、Ion Torrent、PacBio 和 Nanopore 读段的组装。事实上，SeqMan NGen 可以导入和组装 20 多个文件扩展名（从 .abi 到 .zip）中的任意一种序列读段。
如果您从草图基因组开始，MegAlign Pro可以导入和多重比对或成对比对草图基因组序列，这些序列具有近三十种不同的文件扩展名（图 6）。该应用程序还可以导出各种比对和树文件格式，这意味着它可以轻松地与其他系统发育分析程序集成。
图 6.当将序列或草图基因组添加到 MegAlign Pro 进行成对或多序列比对时，可以上传多种文件格式。
4. Lasergene 不需要手动数据操作
由于能够识别和使用多种文件类型，Lasergene 的病毒分析工作流程不需要手动数据操作或文件重新格式化。
另一方面，病毒分析工作流程中的几个 Lasergene 应用程序确实支持在您想要编辑时进行编辑。
- SeqMan Ultra可以在组装之前自动删除质量较差的 Sanger 读取，并允许您在组装之后手动编辑重叠群。
- MegAlign Pro 支持多序列比对之前进行半自动末端修剪。
- SeqMan Ultra 和 MegAlign Pro 均允许您将可编辑图像导出到 Microsoft PowerPoint。
5. 根据模板组装读段后，Lasergene 可让您轻松可视化变异
Lasergene 应用程序协同工作，创建无缝工作流程。例如，一旦 SeqMan NGen 完成组装原始数据读取，您只需单击一个按钮即可开始在 SeqMan Ultra 中进行变异分析（图 7）和/或在 ArrayStar 中进行多样本比较。
每个应用程序都允许您指定要在表格中看到的信息以及图形显示中应使用的颜色、字体和其他样式。您甚至可以使用特定的颜色编码显示 SNP，这可以帮助您专注于感兴趣的变体。
图 7. SeqMan Ultra 中显示的病毒基因组数据集。图片中间的表格显示符合特定标准的变体。图片下部显示所有变体的位置，这些变体已根据其化学性质自动进行颜色编码。
6. Lasergene 提供了有关如何设置和分析项目的有用指导
所有涉及病毒基因组工作流程的 Lasergene 应用程序均以一个旨在让您轻松开始的屏幕开始。
在应用程序中，您可以通过选择“帮助”菜单中的第一个命令随时访问用户指南。每本用户指南都包含有关应用程序中的每个屏幕、视图和工作流程的全面信息，以及带有可下载数据的入门视频和分步教程。
不想搜索所需的用户指南主题？许多应用程序屏幕、视图、对话框和弹出窗口都有一个蓝色的“信息”按钮，可直接将您带到用户指南的相关页面。您还可以将鼠标悬停在工具、表格单元格和应用程序窗口的其他部分上，以获取有用的工具提示（图 8）。
图 8. MegAlign Pro 窗口显示一个工具提示（方框）、三个信息按钮以及通过单击其中一个按钮访问的用户指南页面。
需要个性化帮助？获得许可的 Lasergene 用户可以通过电子邮件、电话或一对一在线培训课程获得实时支持。
7. Lasergene 可以批量提取并仅对齐病毒序列的重要部分
使用 Lasergene，您可以自动选择项目中每个序列的一部分（图 9）并仅对齐序列的选定部分。
图 9.使用 MegAlign Pro 选择与 Adh 基因相对应的序列部分。
8. Lasergene 可以比对长度超过 200kb 的病毒基因组
Lasergene 支持使用 MAFFT v.7 算法进行多重比对，该算法可以比对大约 20 个长度为 100 万 bp 的序列。随着序列变短，MAFFT 支持比对更多序列。例如，通过选择 MegAlign Pro 中的 MAFFT 算法，我们仅用两分钟就成功比对了 10,000 个 SARS CoV-2 基因组（30kb）。
9. Lasergene 可以计算突变率
Lasergene 提供了一种测量病毒株突变率的简便方法。随时间收集样本（例如，来自大流行各个阶段的 SARS-CoV-2 毒株），并使用 MegAlign Pro 应用程序执行多序列比对。在距离表中，指定显示距离值。这些值可用于计算突变率。
