BIOINFORMATICS · COMPUTATIONAL BIOLOGY

生物信息学可视化实验室

八个交互式可视化模块,覆盖序列比对、系统发生、基因组组装、隐马尔可夫模型、蛋白质结构、BLAST 搜索、基因变异与表观遗传等核心生物信息学算法。每个模块均含动态规划矩阵、状态转移图、染色质景观等 SVG 可视化,可调节参数、单步执行并查看统计指标。

8 Modules SVG + Vanilla JS Zero Dependencies Single File
01SEQUENCE ALIGNMENT

序列比对

Needleman-Wunsch 全局比对与 Smith-Waterman 局部比对的动态规划矩阵填充与回溯。可输入两条序列,调整匹配/错配/空位罚分,单步观察 DP 矩阵填充过程并查看回溯路径。

动态规划矩阵 · DP Matrix
02PHYLOGENETIC TREES

系统发生树

基于距离矩阵的 UPGMA 与 Neighbor-Joining 算法构建系统发生树。可编辑距离矩阵,选择聚类算法,单步观察合并过程并显示分支长度。

距离法建树 · Distance Methods
03GENOME ASSEMBLY

基因组组装

de Bruijn 图法与重叠-布局-共识 (OLC) 法组装短读段。可输入 reads、调整 k-mer 大小,观察 de Bruijn 图构建与 contig 生成。

de Bruijn 图 · Assembly Graph
04HMM IN BIOLOGY

隐马尔可夫模型

蛋白质家族的 Profile HMM 架构与 Viterbi 路径。可输入观测序列,切换匹配/插入/删除状态显示,观察序列在 HMM 状态间的最优路径。

Profile HMM · Viterbi 路径
05PROTEIN FOLDING

蛋白质折叠

Ramachandran 图与主链构象可视化。调节 φ/ψ 二面角,切换二级结构类型,观察允许区与主链走向的变化。

Ramachandran 图 · Backbone
06BLAST SEARCH

BLAST 搜索

BLAST 算法流程:种子命中、单链延伸、打分与 E 值。可输入查询序列,调整字长与阈值,观察数据库中的命中与显著性。

种子 · 延伸 · E 值
07GENETIC VARIANTS

基因变异

SNP、Indel 与结构变异 (SV) 的类型展示与蛋白效应预测。可选择变异类型、切换效应预测,观察变异在基因与蛋白上的影响。

变异类型 · 蛋白影响
08EPIGENETICS

表观遗传

DNA 甲基化、组蛋白修饰与染色质状态的表观基因组景观。可切换表观标记、选择基因组区域,观察表观调控与基因表达的关系。

表观基因组景观 · Epigenome