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HC: Entferne Kategorie:Bioinformatik; Ergänze Kategorie:Freie Biosoftware

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{{Infobox Software
| Name = Clustal Omega
| Screenshot = [[file:Hemagglutinin-alignments.png|400px]]
| Hersteller = Des Higgins, Fabian Sievers (Conway Institute, [[University College Dublin|UCD]])
| AktuelleVersion = 1.2.1
| AktuelleVersionFreigabeDatum = 28. Februar 2014
| Betriebssystem = [[Unix]], [[Linux]], [[Apple Macintosh|Mac]], [[MS-Windows]]
| Programmiersprache = C++
| Kategorie = Bioinformatik-Tool
| Lizenz = [[GNU General Public License]], version 2<ref>See file COPYING, in [http://www.clustal.org/omega/clustal-omega-1.2.0.tar.gz source archive], abgerufen am 15. Januar 2014</ref>
| Website = [http://www.clustal.org/omega/ www.clustal.org/omega/]
}}
{{Infobox Software
| Name = Clustal
| Logo =
| Screenshot =
| Beschreibung = 
| Maintainer =
| Hersteller = Gibson T. ([[European Molecular Biology Laboratory|EMBL]]), Thompson J. ([[Centre national de la recherche scientifique|CNRS]]), Higgins D. ([[University College Dublin|UCD]])
| Management =
| AktuelleVersion = 2.1
| AktuelleVersionFreigabeDatum = 17. November 2010
| AktuelleVorabVersion =
| AktuelleVorabVersionFreigabeDatum =
| Betriebssystem = [[Unix]], [[Linux]], [[macOS]], [[Microsoft Windows|Windows]]
| Programmiersprache =
| Kategorie = Bioinformatik-Tool
| Lizenz = ab Version 2.1 [[LGPL]], davor für akademische Benutzer kostenlos
| Deutsch =
| Website = [http://www.clustal.org/ www.clustal.org]
}}

'''Clustal''' ist ein weitverbreitetes [[Computerprogramm]] für [[Sequenzalignment#Multiples Sequenzalignment|Multiples Sequenzalignment]]. Die aktuelle Version ist 2.1. Es gibt drei Varianten des Programms:

* ''ClustalW'': ein [[Kommandozeile]]nprogramm
* ''ClustalX'': mit [[Grafische Benutzeroberfläche|grafischer Benutzeroberfläche]]. Das Programm ist für Windows, Mac OS und Unix/Linux verfügbar.
* Clustal Omega: ein [[Kommandozeile]]nprogramm. Das Programm kann viele Sequenzen (>100.000) schnell und mit großer Qualität alignieren.

== Eingabe / Ausgabe ==
Das Programm kann eine große Auswahl Eingabeformate verarbeiten, darunter NBRF/PIR, [[FASTA-Format|FASTA]], EMBL/Swissprot bzw. UniProt, Clustal, GCC/MSF, GCG9 RSF und GDE.

Die Ausgabe kann in folgenden Formaten erfolgen: Clustal, NBRF/PIR, GCG/MSF, [[PHYLIP]], GDE, NEXUS.

== Multiples Sequenzalignment ==
Clustal führt drei Hauptschritte durch:
# [[Sequenzalignment#Paarweises Alignment|Paarweises Alignment]],
# einen [[Phylogenetischer Baum|phylogenetischen Baum]] erstellen (oder einen benutzerdefinierten verwenden),
# den phylogenetischen Baum für das multiple Alignment verwenden.

Diese Schritte werden automatisch durchgeführt, wenn man ''Do Complete Alignment'' (Komplettes Alignment durchführen) auswählt.
Als weitere Optionen stehen ''Do Alignment from guide tree'' (Führe Alignment anhand eines ''[[Sequenzalignment#Multiples Sequenzalignment|Guide tree]]'') und ''Produce guide tree only'' (Nur den ''Guide Tree'' erstellen).

== Profil Alignments ==
Paarweise Alignments werden für alle und gegen alle Sequenzen berechnet; Übereinstimmungen werden in einer Matrix gespeichert. Diese wird anschließend in eine Distanzmatrix (''distance matrix'') konvertiert, wo der Distanzwert den evolutionären Abstand zwischen jedem Sequenzpaar widerspiegelt.

Aus dieser Distanzmatrix wird anhand eines [[Neighbor-Joining-Algorithmus]] zur Clusterbildung (''Neighbor-joining clustering algorithm'') ein ''Guide Tree'' oder ein phylogenetischer Baum konstruiert, der die Reihenfolge vorgibt, in der Sequenzpaare aligniert (angeordnet) und mit vorangegangenen Alignments kombiniert werden sollen. Sequenzen werden an jedem Zweigpunkt progressiv aligniert, wobei mit demjenigen Sequenzpaar begonnen wird, das den geringsten Abstand aufweist.

== Einstellungen ==
Benutzer können unter Verwendung der Standardeinstellung Sequenzen alignieren, aber von Fall zu Fall ist es sinnvoll, eigene Parameter zu verwenden.

Die Hauptparameter sind ''[[Gap (Bioinformatik)|gap]] opening penalty'' und die ''gap extension penalty'' (siehe [[Sequenzalignment#Das Prinzip|Sequenzalignment]]).

== Beschleunigte Version ==
Eine [[FPGA]]-basierte Version des ClustalW Algorithmus wird von der Firma Progeniq angeboten und verzeichnet eine zwanzigfach höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit gegenüber der Software-Implementierung.

== Quellen ==
* J. D. Thompson ''et al.'' (1997): ''The ClustalX windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools.'' In: ''[[Nucleic Acids Research]].'' Bd. 25, S. 4876–4882. PMID 9396791
* R. Chenna ''et al.'' (2003): '' Multiple sequence alignment with the Clustal series of programs.'' In: ''Nucleic Acid Research.'' Bd. 31, S. 3497–3500. PMID 12824352
* M. A. Larkin ''et al.'' (2007): ''Clustal W and Clustal X version 2.0.'' In: ''Bioinformatics.'' Bd. 23, S. 2947–2948. PMID 17846036
* F. Sievers et al. (2011): ''Fast, scalable generation of high-quality protein multiple sequence alignments using Clustal Omega. In:'' Mol Syst Biol 7. 2011 Oct 11. {{doi|10.1038/msb.2011.75}}

== Weblinks ==
* [[European Bioinformatics Institute|EBI]]: [http://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2/ ClustalW] (englisch)
* [http://www.clustal.org/ Clustal Homepage] (englisch)
* Progeniq Pte Ltd, [http://www.progeniq.com/docs/BioBoost%20White%20Paper.pdf White Paper - Accelerating Intensive Applications at 10x-50x Speedup to Remove Bottlenecks in Computational Workflows]
* Progeniq BoostServe, [http://www.progeniq.com/1000_CPU_BioBoost.php 1000 CPU Cores]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Freie Biosoftware]]

Clustal - Versionsgeschichte

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