原作者：?濃香鴨腿面

MEME 是一款用于研究 Motif 的 組合工具套。Motif 是指在一組序列中重復(fù)出現(xiàn)的相似的序列模式（pattern）。MEME包含多個小工具，如 MEME、STREME、 CentriMo、 AME、 FIMO、 Tomtom 等等。MEME 工具套的功能全面，包括 挖掘 Motif（Motif Discovery）、富集 Motif（Motif Enrichment）、查詢 Motif（Motif Scanning）、比較 Motif（Motif Comparison）。

以下內(nèi)容參考 MEME Manual (http://meme-suite.org/doc/overview.html?man_type=web)

一、挖掘 Motif（Motif Discovery）

挖掘 Motif 是指：MEME 基于用戶所提供的序列，根據(jù)特定的算法，預(yù)測（Predict） 序列中可能包含的 Motif。需要注意的是，挖掘 Motif 的算法不是將序列與數(shù)據(jù)庫中已知的 Motif 比對，也不是用已知的 Motif 模型對序列進(jìn)行掃描（Scanning），而是基于用于提供的序列信息獨(dú)立計(jì)算出的，即 全新 的Motif。

輸入：Fasta 序列

輸出：序列中 預(yù)測包含 的 Motif

1. MEME

MEME 是最基本的挖掘 Motif 模塊，可以在 少量（<50） 的序列中挖掘 全新（novel）、無間隙（ungapped） 的 Motif。如果序列中存在長度不定的 Motif，MEME 會將其分割為兩個或多個單獨(dú)的 Motif。

注意，MEME 在挖掘 Motif 時使用的閾值是挖掘到的 Motif 的數(shù)量，而非 Motif 的可信度（E-value）。所以使用 MEME 時，需要提供想要從序列中挖掘到的 Motif 的數(shù)量，同時也要檢查挖掘到的 Motif 的可信度。

注意，使用 Discriminative mode 或 Differential Enrichment mode 兩種模式時，用戶需要向 MEME 提交第二個序列文件，MEME 會以第二個序列文件作為對照，挖掘在第一個文件序列中 富集 的 Motif。

2. STREME

相比 MEME 可以在 大量（>50） 的序列中挖掘 全新、無間隙、富集 的 Motif。STREME 挖掘富集 Motif 時使用的對照序列有兩種來源：

重排輸入序列（DNA 序列以 3 個字符為整體進(jìn)行重排）作為對照序列，無需額外提供對照序列（默認(rèn)）；

用戶上傳對照序列。

注意，以相同的序列作為輸入時，MEME 挖掘的 Motif 較長，許多 Motif 的長度 >20，而 STREME 挖掘的 Motif 較短（約10）

二、富集 Motif（Motif Enrichment）

富集 Motif 是指：以一組序列為對照組，挖掘在另一組序列中 富集且已知 的 Motif。

輸入：Fasta 序列

輸出：序列中 富集且已知 的 Motif

1. AME (Analysis of Motif Enrichment)

AME 挖掘序列中 已知、富集 的 Motif。因?yàn)槭峭诰蛞阎?Motif，所以使用 AME 要指定 Motif 數(shù)據(jù)庫。判斷 Motif 是否富集的方式與 STREME 一致。

2. CentriMo

CentriMo 挖掘序列中 固定位點(diǎn)（局部）、已知、富集 的Motif。相比 AME，CentriMo 的特點(diǎn)是找尋固定位點(diǎn)處的已知 Motif，即 Motif 處在所有序列中相同的位置，要求輸入的序列長度必須相等。CentriMo 默認(rèn)只尋找輸入序列中間區(qū)段內(nèi)已知的 Motif，適合 ChIP-Seq 數(shù)據(jù)，用于快速 尋找ChIP-Seq 的峰中所包含的已知 Motif。CentriMo 也可以尋找輸入序列所有區(qū)段內(nèi)已知的 Motif，適用于 尋找啟動子區(qū)內(nèi)的已知Motif 等。

三、掃描 Motif（Motif Scanning）

掃描 Motif 是指：用特定 Motif（用戶上傳）掃描序列（公共數(shù)據(jù)庫或用戶上傳），篩選出包含特定 Motif 的序列。

輸入：Motif 模型

輸出：包含 Motif 的 序列

1. FIMO

FIMO 是最基本的掃描 Motif 模塊，篩選出包含用戶上傳 Motif 的序列，篩選出的 序列可能包含多個 Motif。

2. MAST

相比 FIMO，MAST 篩選出的序列只展示 最佳匹配 的 Motif，即 每個序列只包含一個Motif。

3. MCAST

掃描序列為基因組，挖掘基因組上用戶上傳的 Motif 的富集區(qū)域。用戶可以將某蛋白復(fù)合體的 DNA bind Motif 上傳給MCAST，尋找此蛋白復(fù)合體在 染色體上 可能的結(jié)合位點(diǎn)等。

四、比較 Motif（Motif Comparison）

比較 Motif 是指：將 用戶上傳的 Motif 與數(shù)據(jù)庫中 已知的 Motif 比較，篩選出與上傳 Motif 相似的已知 Motif?？梢詫⑼诰?Motif 模塊找到的 Motif 作為輸入，尋找數(shù)據(jù)庫中與其相似的 Motif，預(yù)測挖掘到 Motif 的功能。 注意，AME 的輸入是序列，Tomtom 的輸入是 Motif。

輸入：Motif 模型

輸出：已知 的 Motif 模型

工具：Tomtom