随着电子实验记录本时代的来临，基于标准化的跨团队工作流程，分子生物学家和化学家能够更协同、更高效地推动新药研发。然而，在生物学工业软件领域，我国尚处于起步阶段，当前主要依赖国外进口。而依赖国外软件有一些潜在弊端，主要体现在数据安全和研发成本方面。

数据安全：使用国外软件通常意味着用户的数据会被发送到国外的服务器上，可能在传输过程中遭到截取或在服务器上被未经授权的第三方访问。这对于那些包含敏感信息的数据，如病患基因数据、新药研发数据等，构成了非常严重的风险。此外，这也可能引发法律问题，因为许多国家和地区对于数据出口有着严格的规定。

研发成本：国外软件通常收费较高，尤其是一些专业的生物学研究软件。这对于科研机构和企业来说，尤其是那些资金相对紧张的机构和企业，构成了相当大的负担。除了直接的购买成本外，国外软件还可能带来一些隐含的成本。例如，由于软件使用的语言和文化背景的差异，用户可能需要投入额外的时间和精力来学习和熟悉软件的使用。此外，由于时区和语言的差异，获取技术支持可能也会变得更加困难。

一些研究人员曾试图使用多达几十种的开源软件转移数据，然而这种方法操作复杂、无法保证数据安全，并且结果常常不尽如人意，浪费大量宝贵的时间。

为应对上述挑战，创腾科技提出了解决方案：iLabPower序列编辑器。iLabPower序列编辑器是iLabPower研发管理平台的重要组成部分，可以让生物学家不再受制于国外软件，不用再把数据放在国外。它具备可视化的序列编辑功能，同时可在实验记录本中记录设计过程。

图 | iLabPower序列编辑器：集成在电子实验记录本的国产生物序列设计工具

iLabPower序列编辑器支持在同一平台上一气呵成地完成从创建序列、编辑序列、到验证序列的从上至下游流程。以常用分子生物实验——质粒构建为例，经典流程中的关键步骤，包括选择目的基因与载体，为PCR扩增目标片段进行引物设计，选择合适的内切酶进行组装前切割，通过测序结果检验产物，都可在iLabPower序列编辑器中完成，将多工作步骤集中在一个平台，保障数据的可追踪性与可复制性。近年热门的CRISPR和环状RNA构建拥有与质粒构建相似的序列设计流程，也是iLabPower序列编辑器的潜在应用场景。

图 | iLabPower序列编辑器序列编辑器支持从创建序列、编辑序列、到验证序列的从上至下游流程。

一起看看即将释出的iLabPower序列编辑器1.2版本的功能细节吧！

创建序列

iLabPower序列编辑器支持通过多种方式创建序列：

· 导入fasta序列文件

· 导入genbank等带有注释序列文件

· 直接输入/粘贴序列

iLabPower序列编辑器支持用户在电子实验记录本中对每条序列进行自定义标签化分类，可以贴合每个团队的实际开发情景进行序列管理与查找。每条序列的设计修改过程全部记录在电子实验记录本中，实现在团队协作中对数据历史的精细管控，为实验结果的可复制性提供保障。

序列导入之后，iLabPower序列编辑器可对序列进行自动化处理，包括生成序列坐标、切换序列大小写、拷贝/替换/插入/删除指定部分序列、序列查找与定位操作。在编辑器中可通过多种格式复制DNA序列，复制正链、反链，或者复制对应RNA、蛋白质序列的正链和反链，不再需要用户手动计算，规避在基础而繁琐的环节上人工出错，节省出大量时间可投入有意义的数据解读与设计。

常见的序列分析流程从获取基因和载体序列开始，通常下载或测序得到的结果是单链序列，导入iLabPower序列编辑器后，可以自动生成互补链，构建双链DNA序列以支持后续设计工作。

iLabPower序列编辑器不仅支持在具体碱基序列的精度下进行展示与编辑，还可以以线性或环状图谱形式展示序列整体。在图谱上，注释、引物、酶切位点等信息均支持用户个性化选择展示，方便质粒、CRISPR、miRNA等结构的构建设计工作。

图 | iLabPower序列编辑器创建、管理、可视化展示序列

核酸序列分析

· DNA性质计算与引物设计

iLabPower序列编辑器会自动计算DNA基础性质，包含退火温度、GC含量以及序列长度等，为引物设计工作提供极大便利。iLabPower序列编辑器还提供基于Primer3的自动引物设计功能，在用户指定序列范围以及引物参数下，自动生成成对或单条引物，并展示引物性质参数以供比较选择。

图 | 使用 iLabPower序列编辑器进行引物设计

· 酶切位点展示

在各类载体构建工作中，使用限制性核酸内切酶进行序列剪切是基础步骤。iLabPower序列编辑器基于NEB-Enzyme Finder数据库对序列中存在的酶切位点进行自动识别，并展示在序列与图谱上。也可以在编辑器中对特定酶切位点进行搜索查找，加速序列剪切与替换的设计工作。

图 | 使用iLabPower序列编辑器浏览与查找酶切位点

· 开放阅读框识别

在基因表达过程中，开放阅读框的存在是造成基因多样性表达的主要机制之一，在新药研发中表达产物的多样性对质量控制有重大影响。iLabPower序列编辑器可以自动识别开放阅读框，支持多种起始密码子的识别，支持用户自定义最小翻译产物长度，提供直观的开放阅读框可视化展示。

图 | 使用iLabPower序列编辑器进行基于ORF的多样表达分析

氨基酸序列分析

· 蛋白质生化特性计算

对于可翻译的DNA序列，iLabPower序列编辑器能够自动对应密码子将其翻译成氨基酸序列，并支持用户个性化选择氨基酸序列坐标与配色显示方案。

对于生成的氨基酸序列，iLabPower序列编辑器能够自动分析蛋白质的氨基酸组分，列出每种氨基酸的占比多少，通过蛋白质组成分析来研究其性质。此外，也可以根据基氨基酸的亲疏水性质进行归类，找到那些可能是跨膜区域的疏水基团。进而也可以分析蛋白质的等电点、分子量、消光系数、不稳定性等参数，从总体上研究蛋白质性质。

· 抗体设计

目前抗体药是新药热门研究领域。iLabPower序列编辑器可自动识别序列中的CDR区域，即在抗原识别中发挥关键作用的高可变区，为抗体设计提供便利。

图 | iLabPower序列编辑器展示蛋白质生化性与CDR区域

比对分析

· BLAST

比对分析是生物信息分析的基石手段，在基础的进化与发育研究，到临床中分子诊断与生物新药设计工作中都有着大量应用。iLabPower序列编辑器支持一键跳转，自动在NCBI-blastn页面中将目标序列片段提交为query，通过比对NCBI数据库预测query序列可能的功能.

· 双序列比对

iLabPower序列编辑器支持对DNA和氨基酸序列进行双序列比对, 找到两两序列之间的亲疏关系。比对算法与参数支持个性化调节，比对结果支持直观的可视化展示，保守性同源区域与高可变区域等信息一目了然。

图 | iLabPower序列编辑器双序列比对结果

生物新药已在癌症和遗传病等曾被认为无解之症的治疗中展露出无可比拟的效果和潜力。iLabPower序列编辑器的高效性、易用性和安全性的设计理念，无疑为实验室和生物医药企业的创新研究带来了新路径。它实现了让序列设计工作可以在一个数据安全性与可复制性高度可控的平台上，从上游设计到下游检验一气呵成！

此外，基于在生物新药研发领域需求与痛点的深度理解，创腾科技也在不断对软件的交互与便利性进行升级，不断丰富软件提供的生物信息学功能，致力于为中国生物创新药的知识产权与快速研发保驾护航！