Les logiciels de comparaison de séquences

Les logiciels ↑

Coup de coeur : Jalview ↑

Un logiciel libre en Java (donc multiplateforme) qui fait tout ce dont vous aviez révé. Jalview permet de comparer les séquences, de calculer et d'afficher des arbres phylogénétiques, de visualiser des molécules (intérêt pour les protéines). Il existe une version en Javascript (JalviewJS) pour l'utilisation en ligne. N'ayant pas eu la possibilité de le tester en classe, je vous laisse découvrir ce logiciel par vous-même.

Clustal X ↑

Clustal X utilise une fenêtre unique et utilise un code de couleur (configurable) pour chaque acide aminé mettant en relief les caractéristiques conservées dans l'alignement. Outre les séquences alignées, le logiciel produit des arbres phylogénétiques affichables avec divers logiciels dont Tree View. Une documentation (actuellement minimaliste) pour utiliser Clustal X.

Il est facile de modifier les fichiers Séquaid (INRP) ou Anagène (CNDP) dans un éditeur de texte pour permettre leur lecture par Clustal X. Phylogène utilise les mêmes formats que Clustal X. Les alignements sont d'ailleurs réalisés grâce à une version (malheureusement ancienne)¹ de Clustal X installé en même temps que Phylogène.

Copie d'écran (Windows).

TreeView ↑

TreeView réalise le travail d'affichage des arbres phylogénétiques calculés par Clustal X; Tous les formats de fichiers générés par Clustal X sont importables. L'arbre produit par défaut étant non enraciné (unrooted), l'enracinement se réalise en définissant un groupe extérieur (outgroup). Les versions Linux et MacOS X ne permettent pas l'enracinement.
Copie d'écran (Windows).

NJ Plot ↑

Une alternative au programme précédent dont il n'est pas beaucoup plus facile de trouver un lien de téléchargement, surtout pour la version MacOS.

Tree Viewer ↑

Beaucoup plus récent.

Annhyb ↑

Annhyb est le complément idéal de Clustal X. Il affiche les alignements de séquences (fichiers .aln générés par Clustal X) sous une forme imprimable, assure la traduction des séquences d'ADN en séquences protéiques; affiche la carte de restriction (243 enzymes sont présentes dans sa banque).

Anagène ↑

C'est un peu le logiciel officiel (utilisé en ECE); vous échapperez donc difficilement à la nécessité de familiariser les élèves à son usage si vous enseignez en spécialité SVT; c'est sans doute l'unique argument pour l'utiliser. Les banques de données (séquences moléculaires et scénarios pédagogiques) sont par contre tout à fait utiles. Le logiciel n'est disponible que sous Windows mais il existe une version en ligne (gratuite mais nécessitant un enregistrement).

Phylogène ↑

Phylogène est plus qu'une base de données sur les caractères et la phylogénie, c'est aussi un logiciel d'alignement de séquences; il peut calculer et afficher des matrices de différences et des arbres phylogénétiques. C'est un logiciel gratuit, mais non libre, édité par l'INRP.

Pour pouvoir réaliser des alignements, autorisez en écriture le dossier Molecules (situé lui même dans le dossier de base de l'application); mieux, surtout sur un réseau, modifier le fichier programmes\phylini.ini pour qu'il contienne une redirection vers un dossier local contenant les fichiers temporaires, par exemple :
alignement=c:\temp
(créez cette ligne si elle n'existe pas).

Votre traitement de texte habituel ↑

Tout traitement de texte permet une modélisation de l'action des enzymes de restriction. Il suffit d'untiliser la fonction recherche/remplacement pour entrer la séquence d'ADN reconnue par l'enzyme de restriction. Cette activité est beaucoup plus "modélisante" que ce qu'offrent Annhyb ou Anagène sur le sujet. Je la recommande fortement.

Convertisseur en ligne nucléotides > acides aminés ↑

Il est possible de traiter en ligne (ou même sans serveur pour Javascript) une séquence entrée dans un formulaire. Le programme qui suit est un exemple qui fonctionne en ligne ou hors ligne après enregistrement en local : convertisseur ADN → protéine.

Autres ↑

A écrire; je citerai déjà: TreeViewer, Phylotree.js

Comparatif ↑

De part le format du tableau, ce comparatif ne s'affichera pas sur un petit écran.

Séquences à télécharger ↑

Ce sont des fichiers ASCII décrivant la séquence du brin non transcrit de l'ADN pour la partie codante de l'allèle considéré. Les séquences d'ADN sont représentées par la suite des lettres A, T, C ou G. Les séquences protéiques sont représentées par une suite de lettres qui désignent les acides aminés (une lettre par acide aminé) selon le codage présenté sur la page web Tableau du code génétique. L'en-tête varie d'un logiciel à l'autre : ouvrez les exemples dans un éditeur texte comme le Bloc note de Windows ou TextWrangler (ou TextEdit) sur Mac OS.

• Le format exploité par le logiciel Gène (Séquaid) demande des commentaires précédés par ; la dernière ligne de commentaire contenant uniquement ; les fichiers possèdent l'extension .adn et chaque fichier ne doit contenir qu'une seule séquence. Anagène utilise le même format que Séquaid pour l'en-tête (les commentaires) mais le fichier peut contenir plusieurs séquences et a pour extension .edi
• Clustal X est capable de lire une multitude de fichiers, mais il est préférable de faire précéder le nom de chaque séquence du signe > et d'utiliser l'extension .seq
• Phylogène lit les fichiers alignés .aln produits par Clustal X, mais aussi les fichiers ci-dessous (changez l'extension .seq en .pir)

Les fichiers qui suivent sont au format de Clustal X :

D-Loop : Hominidés ADN mitochondrial: pour Clustal X, format .pir pour Phylogène

Groupe sanguin principal humain ADN, protéines

NAD déshydrogénase : Hominidés ADN, protéines
Phénylalanine hydroxylase (PAH) ADN, protéines
Tyrosinase humaine ADN, protéines

Famille des globines humaines ADN, protéines
Globine β : humaine (normale, drépanocytaire, microcytaire) ADN, protéines, Hominidés protéines, Primates protéines, Vertébrés protéines
Globine α : Hominidés protéines, Vertébrés protéines
Myoglobine : Vertébrés protéines

Famille des hormones anté-hypophysaires humaines ADN, protéines, Vertébrés protéines

Famille des opsines protéines

Remarque : comme les fichiers .pdb sont des fichiers textes et comportent généralement, lorsqu'ils décrivent des chaînes protéiques, la séquence des acides aminés constitutifs, il est possible d'en extraire un fichier de séquence qui, moyennant quelques traitements simples, sera exploitable dans un logiciel de comparaison de séquences.

Bibliographie ↑