Swami

處理的DNA和蛋白質序列數據越來越多，但是生物學軟件需要極多的手工操作，過程複雜，效率極低。諸如基因識別，模型建造，系統進化數的構建等序列數據分析都要涉及到一系列的生物學軟件。由於生物信息學軟件對數據的使用和需求的多相性，科學家們必須花大量的時間解決數據格式，輸入和輸出數據的管理，大量參數和多種分析程序的儲存等技術問題，因此浪費了大量的科研時間。本文介紹了通過WEB界面來使用的整合了多個數據庫及多種生物學軟件的生物學平台一Swami，可方便地通過瀏覽器(如Intemet Explorer，Firefox，safari v3.1等)使用，提高了數據處理速度並且幫助用户管理文件，它的出現不但滿足了生物學家的需要而且將推動生物信息學向更深更廣的方向發展。

“Biology workbench”是由生物信息學的開拓者Shankar Subramaniam在20世紀九十年代中期建立的一種網絡平台和一種點擊計算環境。這個平台提供了許多基於網絡的生物學軟件和數據庫資源，以及個人的儲存和管理數據，它具有一種速度優勢可以在幾小時之內完成研究人員在幾天或着幾個月內才能完成的工作，並且，這些服務都是免費的。

在生物學平台獲得巨大的成功後，由NIH（tIIe National Institute ofHealth）出資2200萬美元建立了新一代的生物學平台一The Next Generation Biology Workbench(NGBW)，也被稱作Swami。NGBW保留了原有的生物學平台特點，並進行了擴展。

NGBW平台的獨立性和可擴展性：建立通過瀏覽器就可以直接使用在各種平台上的生物信息學軟件，方便不同操作系統的用户使用。為適應生物學軟件的更新，數據庫的設計儘可能考慮到可擴展，軟件設計應用模塊化的需要。Swami的設計者為了滿足不同使用者的需要，每個月對主要的生物學軟件進行更新，如果使用者沒有找到需要使用的軟件可以發送email給網站管理員。在下次更新中就會添加使用者要求的軟件，新的軟件會標出new.

數據安全性：做到安全可靠，防止非法用户入侵；需對用户進行身份驗證，保護用户數據不被其它用户看到。前台應用程序進行參數驗證，防止用户使用非法參數進行攻擊；提供管理員良好的用户管理和日誌管理界面，幫助他們進行入侵防範。

Swami為生物學家和學生們提供了一個多能的生物分析環境，可以允許使用者進入最新的核酸和蛋白質數據庫進行搜索，並同時整合了一系列的分析和建模工具，所有這些工作都可以在一個點擊界面完成，無需進行文件格式的轉換，這就排除了文件格式相容性的問題。由此使這個平台成為生物信息學專家們必不可少的資源，他們可以通過這個平台對如人類基因組工程這樣的工作產生的爆炸式的數據進行收集、整理、建模、分析。

Swami包括了生物學領域的主要數據庫：GenBank是一個有來自於2 600 000多種生物的核苷酸序列的數據庫，包括EMBL和DDBJ。uniprot是SWISS-PROT、TrEMBL和PIR三大數據庫的最佳整合，由美國國家人類基因組研究院(National Human Genome Research Institute，NHGRI)與美國國家衞生研究院的(NIH)及其它5家研究中心和研究院資助建立一個統一的蛋白數據庫(United Protein Database)，縮寫為UniProt。PDB，是由美國Brookhaven國家實驗室建立，收集的數據來源於x晶體衍射和核磁共振實驗測定的蛋白質三維結構數據，經過整理和確認後存檔而成，是國際上唯一的生物大分子結構數據檔案庫。除了以上三個一次數據庫外Swami還包含了一些二次數據庫(序列譜/模體數據庫)。Blocks，基於蛋白質序列模塊的同源蛋白結構域數據庫；Pfam，基於隱馬爾可夫模型同源蛋白家族數據庫；Prints，基於蛋白質指紋技術的蛋白質功能位點序列片段數據庫；Prosite，基於一般的正則表達式蛋白質功能位點數據庫；CDD，NCBI的蛋白保守區數據庫；COG，蛋白質直系同源簇數據庫，是對細菌、藻類和真核生物的21個完整基因組的編碼蛋白，根據系統進化關係分類構建而成；KOG，真核生物蛋白質同源簇數據庫；PRK，原核生物，葉綠體質粒和基因組編碼的蛋白質序列數據庫；SMART，提供蛋白質序列，在結構域數據庫中查詢，顯示出其結構域及跨膜區等；PDBFINDER2，對PDB數據庫中的元數據和蛋白質結構進行搜索。

核苷酸序列分析工具：ALIGN；BL2SEO；BLASTP；BLIMPS：PROTEUS：CLUSTALW；CLUSTALWPROF；

DEGAPSEQ；EPRIMER3； FASTA； FASTX； FASTY；LALIGN；MLOFD；PFSCAN；PPSEARCH；REVSEQ；SIXPACK：SPIDEY；SSEARCH；TACGv4.0；TBLASTX。

蛋白質序列分析工具：PEPINFO；ALIGN；BL2SEO：BLASTP；BLIMPS：CLUSTALW：CLUSTALWPROF； DEGAPSEQ； FASTA； FingerPRINTscan；GOR4；HMMPFAM；LALIGN：TFASTA；TFASTX；PROTEUS：MSA：PEPINFO：PEPSTATS；PEPWINDOW：PFSCAN；PFSEARCH：PPSEARCH；PROSEARCH：PROTEUS；PRSS；PSIBLSTA；RPSBLASTA；

SSEARCH：TBLASTN；TFASTY：TMAP。

系統發育/比對工具：BOXSHADE；CLIOUE；CLUSTALWDIST； CLUSTALWPROF； CLUSTALWTREE：CONSENSE；DNADIST；DNAPARS；DOLLOP；DRAWTREE；DRAWGRAM；FITCH；KITSCH；MIX：MSA；MVIEW ALIG：MVIEW BLAST；NEIGHBOR；PARS；PHYML；PROTDIST；PROTPARS；SEQBOOT；UNROOT。

蛋白質結構工具：DSSP；SIRIUS；PELE。