1、软件介绍
MUSCLE(Multiple Protein Sequence Alignment)是一款蛋白质水平多序列比对的软件，在速度和精度上都优于 ClustalW。在进行多序列比对的时候，大多数情况下可以优先使用 MUSCLE。有...
1、软件介绍
MUSCLE(Multiple Protein Sequence Alignment)是一款蛋白质水平多序列比对的软件，在速度和精度上都优于 ClustalW。在进行多序列比对的时候，大多数情况下可以优先使用 MUSCLE。有本地版和在线版，在线版网址如下：http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/。
2、算法原理
算法：MUSCLE 先使用渐进式比对(progressive alignment)获得初始的多序列比对，再使用横向
精炼(horizontal refinement)迭代提高多序列比对结果。
1）使用数串(k-mer counting)方法构造序列间的全局比对和局部相似度
2）填充序列间距离的三角矩阵
3）使用 UPGMA 或 NJ 法构建序列发生树，并确定无根树的根
4）从叶节点开始向上推测父节点的渐进式比对，最后产生根节点的多序列比对
5）根据得到的多序列比对，计算任两序列间的相似度
6）计算 Kimura 距离矩阵，构建发生树
7）比较新生成的树和原来树的差异，如果有节点的重排，跳转到步骤 4
8）从树上砍断一个枝，产生两个子树，每次砍断的位置是按和根的距离降序排列的
9）分别计算两个子树的多序列比对，并对两个结果比对得到新的多序列比对
10）如果新的比对结果的 SP 分数(sum of pairs)降低，保留这个新的比对结果，反之
丢弃。反复迭代 8－>9－>10，直到分值不再降低或达到最大迭代次数。
3、使用命令
MUSCLE 使用起来十分方便，大多数情况下用户只需要指定输入输出文件即可
$ muscle -in file1 -out file2
输入文件截图：
>a
ATGAGGTAGAGATAGCCGG
>b
ATGGTTAGCCGG
结果文件截图：
>a
ATGAGGTAGAGATAGCCGG
>b
ATG———-GTTAGCCGG
运行程序log：
MUSCLE v3.8.31 by Robert C. Edgar
http://www.drive5.com/muscle
This software is donated to the public domain.
Please cite: Edgar, R.C. Nucleic Acids Res 32(5), 1792-97.
1 2 seqs, max length 19, avg length 15
00:00:00 11 MB(-1%) Iter 1 100.00% K-mer dist pass 1
00:00:00 11 MB(-1%) Iter 1 100.00% K-mer dist pass 2
00:00:00 12 MB(-1%) Iter 1 100.00% Align node
00:00:00 12 MB(-1%) Iter 1 100.00% Root alignment
4、生物信息中的利用
目前muscle 主要用来在基因组进化部分，因为构建进化树和计算选择压力，都需要将序列对齐，muscle小而快，毋庸置疑是最好的选择。
参考资料
【1】常用生物数据分析软件
【2】muscle使用手册
