Top 15 des meilleurs outils de biologie pour le système Linux

La biologie, également connue sous le nom de sciences de la vie, est l'une des principales branches de la connaissance. Il traite des processus vitaux des organismes vivants. L'histoire de la recherche et du développement dans ce domaine est assez ancienne. Avec le développement de la technologie informatique, les hommes ont créé de réels progrès dans ce domaine. De la conquête de maladies mortelles à la résolution du mystère d'un organisme vivant, l'ordinateur est un excellent compagnon pour les biologistes. Il existe de nombreux outils de biologie open-source disponibles. Linux est un système d'exploitation open source très personnalisable qui est préféré par de nombreux chercheurs. Donc, si vous êtes un biologiste ou un passionné de biologie amateur à la recherche d'un logiciel de biologie Linux, vous voudrez peut-être consulter ces outils de biologie pour PC Linux afin de tirer le meilleur parti de votre étude ou de votre recherche.

Meilleurs outils de biologie pour Linux

Certaines personnes pensent à tort que Linux n'a pas une énorme bibliothèque de logiciels. Mais vous serez surpris de constater que dans la catégorie des logiciels basés sur l'éducation et la recherche, Linux est toujours imbattable. C'est parce que la plupart des scientifiques et des chercheurs sont avec le mouvement des logiciels open source.

Par conséquent, vous obtenez une vaste collection d'outils de biologie pour Linux. Ils sont gratuits et pas moins que n'importe quel logiciel payant. Ici, j'ai dressé une liste organisée de 15 outils de différents types pour ne pas avoir à se soucier de les trouver. Si vous parcourez cet article complet, j'espère que vous trouverez le meilleur logiciel pour le système Linux, qui répondra à vos besoins.

1. GAUFRAGE

L'explication du nom du logiciel est European Molecular Biology Open Software Suite. Il s'agit d'un outil de biologie open source pour Linux conçu pour les personnes intéressées par le domaine de la biologie. EMBOSS est un puissant outil d'analyse séquentielle. C'est en quelque sorte un ensemble complet d'outils dont les fonctionnalités et les possibilités de cet outil sont au-delà de l'explication.

Caractéristiques principales d'EMBOSS

Il peut rapidement explorer et récupérer des données séquentielles sur le Web.
EMBOSS est utilisé pour l'alignement de séquences, l'identification de motifs protéiques, l'analyse de modèles de séquences nucléotidiques, etc.
Il dispose d'une bibliothèque intégrée pour publier de nouveaux outils open source.
Un outil de présentation avancé est intégré pour une publication rapide des données récupérées.
Il peut effectuer la gestion des chaînes, la correspondance des modèles, le traitement des listes et l'indexation des bases de données à l'aide de bibliothèques de programmation supplémentaires.
La fonctionnalité d'intégration est utile pour la synchronisation avec d'autres outils populaires.

2. NAMD

NAMD est un programme de simulation développé spécialement pour simuler d'énormes systèmes biomoléculaires. Cet outil de biologie pour Linux est si puissant qu'il peut traiter simultanément des millions d'atomes. Charm++ est un langage basé sur C++ qui est utilisé pour écrire ce programme. NAMD utilise un environnement d'exécution nommé Converse pour s'exécuter sur des systèmes parallèles basés sur des clusters, ce qui permet de traiter d'énormes quantités de données biologiques à la fois.

Fonctionnalités clés de NAMD

La simulation de la structure moléculaire est préparée à l'aide de Visual Molecular Dynamics.
Il prend en charge différents types de fichiers d'entrée, y compris X-PLOR, CHARMM, AMBER, etc.
NAMD utilise une intégration multi-étapes pour l'analyse numérique.
Les utilisateurs peuvent choisir parmi une large gamme d'options de simulation dynamique.
Il prend en charge le traitement accéléré par GPU.
Cet outil prend en charge l'échantillonnage parapluie basé sur les répliques via le module de variables collectives.

3. GROMAC

GROMACS n'est pas seulement un énième outil de simulation biologique; il s'agit plutôt d'un progiciel complet avec des outils de construction et d'analyse intégrés. Cet outil de biologie polyvalent pour Linux peut effectuer des analyses et des simulations pour des milliers à des millions de particules biologiques. Il a été principalement développé pour l'analyse de produits chimiques biologiques comme les protéines et les lipides. Mais maintenant, il est également utilisé dans des domaines de recherche non biologiques.

Caractéristiques principales de GROMACS

Cet outil est deux à trois fois plus rapide que ses concurrents.
Le code logiciel est hautement optimisé pour un traitement plus rapide des données.
Gromacs est assez convivial. Les codes d'erreur sont écrits en texte brut pour une meilleure compréhension.
Le manuel d'utilisation complet de cet outil est disponible gratuitement au format e-paper.
Il peut stocker des données de trajectoire dans une méthode compacte.
Il dispose d'outils intégrés pour l'analyse de trajectoire. Les utilisateurs n'ont pas besoin d'écrire de code à cette fin.
Il dispose d'un générateur de topologie entièrement automatisé pour les protéines, ce qui est très utile.

4. VMD

VMD est un programme avancé de visualisation biomoléculaire développé pour Linux. Un programme de visualisation moléculaire est principalement un programme pour afficher des données moléculaires avec des graphiques 3D. VMD peut lire et analyser les fichiers PDB ou Protein Data Bank et les restituer de manière graphique structurée. Il peut même simuler des molécules pour différentes conditions et cas. Ainsi, il est devenu un programme très utile pour les chercheurs approfondis en biologie.

Fonctionnalités clés de VMD

Il peut utiliser la puissance GPU externe de l'ordinateur.
Le développeur n'a appliqué aucune limitation pour le nombre de molécules ou d'autres paramètres. La RAM est votre limite !
Les utilisateurs peuvent facilement générer des fichiers PDF à partir de la sortie 3D standard avec l'outil intégré.
VMD peut utiliser le système d'affichage stéréo à condition que vous l'ayez.
La vaste bibliothèque de lecteurs de fichiers intégrés prend en charge jusqu'à 60 formats de fichiers différents.
Les chercheurs peuvent écrire leurs commandes de routine à l'aide du langage Tcl.

5. simuPOP

SimuPOP n'est pas encore un autre outil de biologie ordinaire pour Linux. Il s'agit plutôt d'un environnement de simulation génétique des populations dans le temps. Il peut analyser et simuler tous les problèmes liés à la population. Ainsi, les chercheurs dans le domaine de la biologie utilisent cet outil pour simuler la propagation de maladies complexes. simuPOP utilise Python comme langage de script principal.

Fonctionnalités clés de simuPOP

Il a la possibilité d'attacher des champs d'information aux individus d'une population.
Il a des limites numériques pour le nombre d'ensembles homologues de chromosomes ou d'autres paramètres.
Il dispose de plus de 70 opérateurs intégrés pour l'analyse de la population.
L'interface de script avancée permet aux utilisateurs de personnaliser ce programme.
simuPOP dispose d'un système de documentation complet pour les débutants.

6. MUSCULAIRE

MUSCLE est l'abréviation du nom original du logiciel MUSCLE MU un seul S séquence C comparaison par L og- E attente. C'est un outil de biologie très populaire pour Linux, qui est utilisé pour créer de multiples alignements de séquences d'acides aminés ou de nucléotides. De plus, sa meilleure précision et sa meilleure vitesse lui permettent de devancer les autres concurrents comme ClustalW2 ou T-Coffee. Il est considéré comme l'un des programmes les plus rapides de cette catégorie.

Caractéristiques principales de MUSCLE

Il prend en charge trois fonctions de notation de profil protéique différentes.
MUSCLE fournit des fonctionnalités d'optimisation de la diagonale et de l'ancrage.
Le format texte populaire FASTA est utilisé dans cet outil comme fichiers d'entrée et de sortie.
Il présente un avantage supplémentaire qui peut générer des fichiers de sortie dans différents formats populaires tels que LUSTALW, MSF, HTML, etc.

7. Vue sur la mer

SeaView est un logiciel normal d'alignement de séquences multiples. Mais sa spécialité est qu'il possède une interface utilisateur graphique très bonne et facile à utiliser. Ce package est utilisé comme backend pour différents autres outils populaires tels que Clustal Omega, Gblocks et PhyML. Fast Light Toolkit, communément appelé FLTK, alimente l'interface utilisateur de ce programme.

Caractéristiques principales de SeaView

Il prend en charge la plupart des formats de fichiers pour le séquençage de l'ADN et des protéines, y compris NEXUS, MSF, CLUSTAL, FASTA, PHYLIP, etc.
Les utilisateurs peuvent importer des fichiers externes au format FASTA pour les algorithmes d'alignement.
Il peut dessiner des arbres phylogéniques et les générer dans différents formats courants tels que PDF, SVG, EPS, etc., pour l'impression ou la publication.
SeaView dispose d'un téléchargeur intégré pour télécharger des séquences génétiques à partir d'Internet.

8. ARBRE-PUZZLE

TREE-PUZZLE est le nouveau nom du logiciel PUZZLE. C'est un outil de biologie très populaire pour Linux. Il s'agit à l'origine d'un algorithme de recherche arborescente basé sur une console qui est utilisé pour l'analyse de grands ensembles de données. Ce progiciel TREE-PUZZLE permet de reconstruire des arbres en utilisant les algorithmes décrits par Strimmer et von Haeseler.

Caractéristiques principales de TREE-PUZZLE

Il utilise des algorithmes déroutants de quatuor.
Cet outil peut attribuer automatiquement des estimations de support pour chaque branche interne.
TREE-PUZZLE peut construire des arbres en saisissant des ensembles d'arbres donnés par l'utilisateur.
Il dispose d'outils pour effectuer des tests statistiques sur les ensembles de données.
Il peut estimer les paramètres et les distances par paires.

9. TreeView X

C'est un outil de biologie open-source pour la construction d'arbres phylogéniques. Les logiciels de construction d'arbres sont très importants dans le domaine de la biologie. C'est pourquoi il est considéré comme un bon outil de biologie Linux. Il peut lire des fichiers arborescents avec différents formats de fichiers.

Caractéristiques principales de TreeView X

Il dispose d'une interface graphique riche basée sur la bibliothèque wxWidgets C++.
Il peut exporter des arbres dans différents formats de fichiers basés sur des images.
TreeView X intègre une option d'impression avancée qui aide à formater les numéros de papier d'impression en fonction des besoins de l'utilisateur.
La fonction glisser-déposer augmente la productivité lors de l'utilisation de cet outil.

10. UGÈNE

C'est un logiciel de biologie open-source pour Linux. UGENE est utilisé pour l'analyse de diverses données biologiques. De nos jours, il est principalement utilisé pour le séquençage du génome. Les données analysées peuvent être stockées sur le stockage informatique ou même sur une base de données de laboratoire partagée. L'interface utilisateur graphique de cet outil aide les utilisateurs à l'utiliser sans aucune connaissance préalable en matière de codage. Outre l'interface graphique, il dispose également d'une interface de ligne de commande héritée avec laquelle travailler.

Fonctionnalités clés d'UGENE

Les utilisateurs peuvent facilement créer et annoter des séquences de protéines.
Il peut utiliser les multiples cœurs du processeur hôte et peut utiliser une carte graphique discrète.
Il a une intégration intégrée avec des serveurs bioinformatiques populaires comme PDB, NCBI, etc.
UGENE dispose d'un outil Primer3 intégré pour la conception d'une amorce PCR.
Il dispose d'un visualiseur de chromatogramme avancé.
Cet outil peut rechercher des signaux complexes avec ExpertDiscovery.

11. Amorce3

Primer3 est l'un des logiciels de biologie les plus populaires pour Linux. Il s'agit d'un outil de biologie gratuit et open source pour Linux sous licence GNU. Cet outil est utilisé pour sélectionner l'amorce à partir d'une séquence d'ADN. Cet outil dispose également d'une interface utilisateur Web alternative nommée Primer3 Plus pour ceux qui ne souhaitent pas l'installer localement.

Caractéristiques principales de Primer3

Les utilisateurs peuvent importer/télécharger des fichiers de séquence dans presque tous les formats de fichiers courants.
Les séquences peuvent être collées en texte brut.
Il dispose de nombreuses fonctionnalités de personnalisation dans la catégorie des paramètres généraux et avancés.
Les utilisateurs peuvent saisir la qualité de la séquence dans cet outil.
Il existe un onglet dédié aux poids de pénalité dans cet outil.

12. Navigateur de génome intégré

Comme son nom l'indique, il s'agit d'un navigateur de génomes pour votre bureau. C'est un outil de biologie gratuit et open-source. Ce logiciel de biologie pour Linux peut rechercher des séquences de génomes sur Internet. Bien sûr, vous pouvez rechercher ces données bioinformatiques particulières via votre navigateur habituel. Mais croyez-moi, ce navigateur dédié rendra votre flux de travail beaucoup plus rapide. Cet outil est construit sur le Genoviz SDK, une bibliothèque Java.

Fonctionnalités clés du navigateur de génome intégré

Cet outil peut lire les données de nombreux formats de fichiers, y compris BAM, BED, Affymetrix CHP, FASTA, GTF, PSL, etc.
Les utilisateurs peuvent exporter la sortie vers n'importe quel format imprimable comme SVG, PNG ou même PDF facile à utiliser.
Fonctionnalités de zoom et de défilement dynamiques et en temps réel.
Il prend en charge les services Web de style REST pour les fonctionnalités d'annotation.

13. LAMMPS

LAMMPS est l'un des outils de biologie open source les plus populaires. The abbreviation stands for “L arge-scale A tomic/M olecular M assively P arallel S imulator.” It is a general-purpose molecular dynamics software. But nowadays, it is highly used in the field of biological research. It is developed and maintained by Sandia National Laboratories. This Linux biology software uses Message Passing Interface or MPI protocol for parallel communication among researchers.

Key Features of LAMMPS

It uses an efficient data structure named the Verlet List for keeping track of nearby particles.
It can utilize the full potential of a parallel computing system by dividing the simulation domain into smaller subdomains and distributing them for each processor.
This tool is highly portable because it is made in C++.
Built-in support for CUDA and OpenCL GPU rendering system.
Users can easily extend new features and functions.

14. Mothur

Mothur is a well-known Linux biology software among scholars. This software project was initiated by Dr. Patrick Schloss et al. Many publications of biological research have cited this software so far. This open-source tool is a very efficient bioinformatics data processor. It is mostly used for the DNA analysis of uncultured microbes.

Key Features of Mothur

It can process data generated from several DNA sequencing methods.
Almost all the popular methods are supported by this tool, including 454 pyrosequencing, Illumina HiSeq and MiSeq, Sanger, PacBio, and IonTorrent.
No other tools can beat Mothur in analyzing 16S rRNA gene sequences.
It is maintained regularly by a group of well-known scholars of biology.

15. PathVisio

PathVisio is a free and open-source biology tool for Linux. It is used for drawing, editing, and analyzing biological pathways. It has many useful features built-in with the package. Users can also install additional features via plugins. This tool is based upon Java, and this is why it can easily be installed on any platform, including Linux.

Key Features of PathVisio

Advanced drawing and annotation tools for pathways.
It can even analyze different types of biological pathways.
PathVisio has built-in integration with WikiPathways for easier publishing.
The open-source tool Cytoscape can be easily integrated with this tool.
It can be integrated with other programming languages via PathVisioRPC.

Réflexions finales

As you can see, there are numerous tools for the different purposes needed in the field of biology. Biology is a vast field of knowledge and research. So it is obvious that you won’t need to use all of the tools mentioned above. If you try out this curated list of Linux biology software, you will get to know which will suit your works best. And, if you have any favorite software in this category, you can let others know by commenting below.