Bioinformatics Toolbox propose des algorithmes et des techniques de visualisation pour l'analyse de séquençage de nouvelle génération. La toolbox vous permet d'analyser des génomes dans leur intégralité, tout en effectuant des calculs à un niveau de résolution de paires de base. Vous pouvez utiliser le navigateur NGS pour visualiser et étudier des alignements à lecture courte à partir de lectures courtes en paire ou individuelles. Vous pouvez également créer des routines d'analyse personnalisées, comme indiqué dans les exemples suivants.

Bioinformatics Toolbox propose un ensemble de fonctions dédiées à l'analyse de données de spectrométrie de masse. Ces fonctions permettent le prétraitement, la classification et l'identification de marqueurs à partir de données SELDI, MALDI, LC/MS et GC/MS. Les fonctions de prétraitement comprennent la correction, le lissage, le calibrage et le rééchantillonnage de référence. Vous pouvez aligner des données spectrales brutes en utilisant l'axe M/Z et effectuer un alignement du temps de rétention sur des données LC/MS et GC/MS. Vous pouvez tracer plusieurs spectres simultanément.

Vous pouvez lisser, aligner et normaliser des spectres, puis utiliser les outils de classification et d'apprentissage statistique pour créer des classificateurs et identifier des biomarqueurs potentiels.

Alignement de séquences

La toolbox propose des fonctions, des objets et des méthodes pour l'analyse de séquences, notamment l'alignement de séquences par paires, de profils de séquences et de séquences multiples. Ces fonctions incluent :

• Des implémentations MATLAB d'algorithmes standard pour l'alignement local et global de séquences, tels que les algorithmes de Needleman-Wunsch, de Smith-Waterman et de modèles de Markov cachés.
• L'alignement de séquences multiples progressif
• Des représentations graphiques de matrices de résultats d'un alignement
• Des matrices de notation standard, telles que les familles de matrices PAM et BLOSUM
• Le calcul de la séquence consensus et l'affichage du logo de la séquence

Utilitaires et statistiques de séquences

La toolbox vous permet de manipuler et d'analyser vos séquences afin de mieux comprendre vos données. Vous pouvez :

• Convertir des séquences d'ADN ou d'ARN en séquences d'acides aminés en utilisant le code génétique
• Effectuer des analyses statistiques sur les séquences et rechercher des modèles spécifiques au sein d'une séquence
• Appliquer des protéases et des enzymes de restriction pour réaliser la digestion in silico de séquences ou créer des séquences aléatoires pour des cas de test
• Prévoir la structure secondaire minimale d'énergie libre de séquences d'ARN

Visualisation de séquences

La toolbox vous permet de visualiser des séquences et des alignements. Vous pouvez visualiser des cartes linéaires ou circulaires de séquences annotées avec des fonctionnalités GenBank. Vous pouvez visualiser des diagrammes de la structure secondaire d'une séquence d'ARN. Les afficheurs interactifs vous permettent de parcourir et de modifier des alignements de séquences multiples et par paires.

Analyse d'arbres phylogénétiques

La toolbox vous permet de créer et de modifier des arbres phylogénétiques. Vous pouvez calculer des distances par paires entre des séquences de nucléotides ou d'acides aminés, qu'elles soient alignées ou non, en utilisant diverses mesures de similarité comme les méthodes de Jukes-Cantor, de la p-distance, du score d'alignement ou une méthode de distance définie par l'utilisateur. Les arbres phylogénétiques sont construits en utilisant une liaison hiérarchique avec une variété de techniques, y compris les méthodes du neighbor joining, de liaison simple et de liaison complète, et UPGMA (Unweighted Pair Group Method Average).

La toolbox permet de pondérer et de réenraciner des arbres, ainsi que de calculer des sous-arbres et la forme canonique des arbres. L'afficheur d'arbres phylogénétiques vous permet d'élaguer, de réorganiser et de renommer des branches, de parcourir des distances, ainsi que de lire ou d'écrire des fichiers au format Newick. Vous pouvez également utiliser les outils d'annotation dans MATLAB pour créer des arbres de qualité.

Analyse des caractéristiques protéiques

La toolbox offre des techniques d'analyse de séquences protéiques, notamment des routines pour le calcul de propriétés d'une séquence peptidique, telles que la composition atomique, le point isoélectrique et le poids moléculaire. Vous pouvez déterminer la composition en acides aminés des séquences protéiques, scinder une protéine avec une enzyme et créer des tracés de squelette et de Ramachandran de données PDB. Vous pouvez utiliser le Sequence Tool pour visualiser les propriétés d'une séquence d'acides aminés ou utiliser le Molecule Viewer pour afficher et manipuler des structures moléculaires en 3D.