细菌和真菌的次级代谢机制使其成为具有潜在药用价值的生物活性化合物的丰富来源，包括抗生物、降胆固醇药物或抗肿瘤药物。部分化合物在微生物体内的生物合成途径已经被鉴定，有意思的是，编码负责产生这种次级代谢产物的基因通常在染色体上成簇存在，因此被称为“生物合成基因簇”。这种遗传结构为通过定位其基因簇直接检测次级代谢物生物合成途径提供了可能性。近年来，细菌和真菌的测序成本已大大降低，并且许多基因组序列已经公布。基于某类基因簇中特异性基因的隐马尔可夫模型，antiSMASH 能够准确地识别编码所有已知类别的次级代谢产物的基因簇。antiSMASH 不仅可以检测基因簇，还可以提供详细的序列分析，下面介绍 antiSMASH 的安装步骤。

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# 下载和安装 miniconda

wget https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

# 下载完成后，在终端键入 bash 命令进行安装

bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

# 之后按照提示点击回车，输入要安装的位置，或者输入 yes，输入 yes 后，还没有完成最后安装，还需要 source 一下

source ~/.bashrc

# 输入“conda list”来查看已经安装的软件

conda list

# 添加 channels

conda config --add channels conda-forgeconda config --add channels defaultsconda config --add channels rconda config --add channels biocondaconda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/msys2/conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/free/conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/cloud/bioconda/conda config --set show_channel_urls yes

# 查看已经添加的 channels

conda config --get channels

# 创建名为 bioinfo 的环境

conda create -y --name bioinfo python=3

若报错

Collecting package metadata (current_repodata. json): failed

Conda HTTP Error: HTTP 000 CONNECTION FAILED for url

Elapsed: An HTTP erroroccurred when trying to retrieve this URL.

HTTP errors are often intermittent, and a simple retry will get you on your way.

'https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/noarch'

# 说明缺少该 channel，conda 添加该 channel 即可

conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/noarch

# 激活 bioinfo 环境

source activate bioinfo

# 更新 miniconda

conda update conda

# 输入该命令后，如果出现如下错误

PackageNotInstalledError:Package is not installed in prefix.

prefix:/home/lhc/miniconda3/envs/bioinfo

package name: conda

# 这个时候不用慌，把终端关掉重新开启就解决了

# 下面进行 antiSMASH 的安装

# 创建 antiSMASH 环境

conda create -n antiSMASH

# 切换到 antismash 环境中

conda activate antiSMASH

# 然后安装需要的依赖包

conda install -y diamond=0.8.36conda install -y fasttree=2.1.9conda install -y glimmerhmm=3.0.4conda install -y hmmer=2.3.2conda install -y hmmer=3.1b2conda install -y meme=4.11.2conda install -y muscle=3.8.1551conda install -y blast=2.2.31conda install -y prodigal=2.6.3conda install -y java-jdkconda install -y pythonconda install hmmer2

# 外部的一些依赖包安装好以后，接下来是下载 antismash

wget https://dl.secondarymetabolites.org/releases/5.1.2/antismash-5.1.2.tar.gztar -zxf antismash-5.1.2.tar.gzpip install ./antismash-5.1.2

# 在运行“pip install ./antismash-5.1.2”时，如果出现如下报错：

pip._vendor. urllib3. exceptions. Read Time out Error: HTTPS Connection Pool (host='files. pythonhosted.org', port=443): Read timed out.

大概率是由于网速过慢引起的，重新运行一遍“pip install ./antismash-5.1.2“即可

# 这里就完成了 antismash 的本地安装，接下来是下载需要的数据库

download-antismash-databases

# 若出现如下报错

Import Error: "Bio.Alphabet" has been removed from Biopython. In many cases, the alphabet can simply be ignored and removed from scripts. In a few cases, you may need to specify the "molecule_type" as an annotation on a SeqRecord for your script to work correctly. Please see https://biopython.org/wiki/Alphabet for more information."

# 说明是 Biopython 1.78 版本过高，需要使用较低版本

# 因此首先卸载当前版本的 Biopython

pip3 uninstall biopython

# 安装 Biopython 1.77

pip3 install biopython==1.77

# 安装完成后，重新下载需要的数据库

download-antismash-databases

# 得到以下的结果则说明数据库下载并且配置成功

Creating check sum of Pfam-A.hmm

PFAM file present and ok for version 27.0

Downloading PFAM version 31.0

Creating check sum of Pfam-A.hmm.gz

Creating check sum of Pfam-A.hmm.gz

Extraction of Pfam-A.hmm.gz finished successfully.

Resfams database present and checked

Creating check sum of proteins.fasta

Cluster Blast fasta file present and checked

Pre-building all databases...

done.

# 验证 antismash 软件是否安装成功

antismash --check-prereqs

# 当出现以下输出结果则表示 antismash 安装成功！

All prerequisites satisfied

# 查看 antismash 帮助文档：

antismash -h

# 下面对主要参数进行介绍

-h, --help   帮助文档。

--help-showall   在此帮助文本中显示完整的参数。

-cCPUS, --cpus CPUS   设置并行使用 cpu 数量(默认是 12 个)。

基础分析选项:

--taxon {bacteria, fungi}   选择物种类型(分为 bacteria 和 fungi，默认是 bacteria)。

附加分析选项:

--fullhmmer   进行全基因组的 HMMER 分析，寻找 BGCs 中 domains 出现过于频繁的基因组区域。这样能找到一些 clusterblast 步骤中漏掉的基因簇。

--cassis   基于 Motif 的 BGCs 区域预测，仅用于对真菌基因组进行分析。

--cf-borders-only   只注释现有基因簇的边界。

--cf-create-clusters   发现并寻找新的基因簇。

--clusterhmmer   仅对 BGCs 进行 HMMer 分析。

--smcog-trees   对 BGCs 进行分析并归类为不同的家族，并使用该家族的基因(最多 100 个)构建系统发育树。

--tta-thresholdTTA_THRESHOLD   用于注释 TTA 密码子的最低 GC 含量(默认值：0.65)

--cb-general   将预测的 BGCs 与 antiSMASH 预测的 BGCs 数据库进行比较。

--cb-subclusters   将预测的 BGCs 与已知负责合成次级代谢产物前体的亚簇进行比较。

--cb-knownclusters   将预测的 BGCs 与 MIBiG 数据库中已鉴定的 BGCs 进行比较。

--asf   对活性位点进行预测分析。

--pfam2go   利用 Pfam 对 BGCs 中的模块功能进行预测。

输出参数:

--output-dirOUTPUT_DIR   输出文件夹。

--html-titleHTML_TITLE   自定义 HTML 输出页面的标题(默认为输入文件名)。

--html-descriptionHTML_DESCRIPTION   将自定义描述添加到输出结果中。

基因查找选项(注释 ORF 时忽略):

--genefinding-tool {glimmerhmm, prodigal, prodigal-m, none, error}   指定用于基因发现的算法：GlimmerHMM，Prodigal，Prodigal Metagenomic /Anonymous 模式或无。如果尝试基因发现，运行“error”选项将引起报错。运行“none”选项将不会运行基因查找(默认值：error)。

--genefinding-gff3GFF3_FILE   从指定 GFF3 文件中提取特征。

# 从 NCBI 数据库中下载 Genbank 文件。

# 进入 Genbank 文件所在文件夹，以桌面为例。

cd /home/lhc/Desktop

# 设置参数，运行 antiSMASH 对基因组进行分析

antismash --taxon 'bacteria' --fullhmmer --cf-create-clusters --clusterhmmer --cb-general --cb-knownclusters --cb-subclusters --asf --pfam2go --smcog-trees streptomyces_coelicolor.gbk

# 结果文件保存于 streptomyces_coelicolor 文件夹中。点击 index.html 查看预测结果。

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参考教程：

1：Bioconda 安装与使用

https://www.jianshu.com/p/a20bb8c0bc5c

2：antismash 安装教程

http://blog.sciencenet.cn/blog-3416913-1240614.html

------我是分割线------推荐阅读1：天然产物生物合成常用生信工具------我是分割线------

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