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Autore: jeremie2
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Autore: dario-corrada
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Per poter aggiungere funzionalità all'ambiente [[AmbienteGrafico/Gnome|GONME]] è possibile installare delle estensioni. Tipicamente le estensioni sono installabili dal sito [[https://extensions.gnome.org/|GNOME Extensions]] (verrà mostrato come usufruirne), tuttavia '''Ubuntu''' ne presenta alcune preinstallate nel classico formato [[AmministrazioneSistema/InstallareProgrammi/PacchettiDebian|.deb]]. Questa pagina presenta una lista di software, librerie e pacchetti utilizzabili su Ubuntu utili nell'ambito della biologia. Divideremo i contenuti in due categorie principali: ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Bioinformatica|bioinformatica]]'' e ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Chimica_computazionale|chimica computazionale]]''. Nonostante sia una estrema semplificazione degli approcci informatici adottati in biologia, assumiamo per semplicità questi come i filoni principali di ricerca.
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In questa guida verrà mostrato quali estensioni siano già presenti sul sistema, come installarne di nuove e come attivarle/disattivarle. = Bioinformatica =
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== BioConda ==

 * '''Sito''': https://bioconda.github.io
 * '''Descrizione''': Bioconda è un repository di software per la bioinformatica distribuito sul package manager Conda.
 * '''Licenza''': MIT License (più licenze specifiche per i singoli pacchetti)

== BioconductoR ==

 * '''Sito''': https://www.bioconductor.org/
 * '''Descrizione''': BioconductoR è una collezione di librerie, pacchetti e dataframe sviluppati per ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/R_(software)|R]]'' allo scopo di effettuare calcoli e analisi di dati in ambito ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/-omica|omico]]'' (principalmente genomica e proteomica, ma non solo)
 * '''Licenza''': Artistic License 2.0

== Biopython ==

 * '''Sito''': https://biopython.org/
 * '''Descrizione''': Biopython è un insieme di tool di programmazione sviluppati in Python. È un progetto collaborativo distribuito per sviluppare librerie e applicazioni Python che soddisfino le esigenze del lavoro del bioinformatico.
 * '''Licenza''': il cpdice sorgente viene distribuito con licenza ''[[https://github.com/biopython/biopython/blob/master/LICENSE.rst|Biopython License]]''

== CytoScape ==

 * '''Sito''': https://cytoscape.org/
 * '''Descrizione''': Cytoscape è una piattaforma open source per la visualizzazione di network di interazioni molecolari e ''[[https://en.wikipedia.org/wiki/Biological_pathway|pathways biologici]]''. Consente di integrare i network con annotazioni funzionali (ad esempio ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Gene_Ontology|Gene Ontology]]''), profili di espressione genica e molto altro.
 * '''Licenza''': GNU LGPL (Lesser General Public License)

== MaxQuant/Perseus ==

 * '''Sito''': https://maxquant.net/
 * '''Descrizione''': Piattaforma per l’analisi di dati di proteomica quantitativa, in particolare MaxQuant è disegnato specificamente per l’analisi di dataset da spettrometria di massa.
 * '''Licenza''': Freeware

== Muscle ==

 * '''Sito''': http://www.drive5.com/muscle/
 * '''Descrizione''': tool per ''[[https://en.wikipedia.org/wiki/Multiple_sequence_alignment|allineamento multiplo]]'' di sequenze. Questo software è particolarmente indicato per eseguire allineamenti strutturali con strutture 3D.
 * '''Licenza''': Public Domain

== PHYLIP ==

 * '''Sito''': https://evolution.genetics.washington.edu/phylip.html
 * '''Descrizione''': pacchetto di programmi per inferire alberi evolutivi e fare analisi ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Filogenesi|filogenetiche]]''.
 * '''Licenza''': FOSS

== Seaview ==

 * '''Sito''': http://doua.prabi.fr/software/seaview
 * '''Descrizione''': Semplice editor per la manipolazione di allineamenti multipli.
 * '''Licenza''': GNU GPL

== T-Coffee ==

 * '''Sito''': http://www.tcoffee.org/
 * '''Descrizione''': piattaforma integrata tool per ''[[https://en.wikipedia.org/wiki/Multiple_sequence_alignment|allineamento multiplo]]'' di sequenze. Questp software è noto per le sue performance, permette di usare anche profili di ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Struttura_secondaria|struttura secondaria]]''.
 * '''Licenza''': GNU GPL, Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License

== UGENE ==

 * '''Sito''': http://ugene.net/
 * '''Descrizione''': piattaforma integrata per l'analisi di dati biologici come sequenze, annotazioni, allineamenti multipli, alberi filogenetici, ''[[https://en.wikipedia.org/wiki/Sequencing|assembly NGS]]'' e molto altro.
 * '''Licenza''': GNU GPL v2.0

= Chimica Computazionale =

== AMBER ==

 * '''Sito''': https://ambermd.org
 * '''Descrizione''': software per simulazioni di ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Dinamica_molecolare|dinamica molecolare]]'', molto impiegato per la robustezza e l’affidabilità dei ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Force_field|force field]]'' che implementa.
 * '''Licenza''': il core principale di AMBER viene rilasciato sotto licenza proprietaria, i tool di analisi e sviluppo (''AMBERTools'') vengono rilasciati con licenze GPL o FOSS

== AutoDock ==

 * '''Sito''': http://autodock.scripps.edu/
 * '''Descrizione''': suite di tool per eseguire calcoli di ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Docking_(chimica)|docking]]'', predice pose strutturali su come piccole molecole possano legarsi a recettori la cui struttura 3D è nota sperimentalmente.
 * '''Licenza''': GNU General Public License, Licenza Apache

== ccp4 ==

 * '''Sito''': https://www.ccp4.ac.uk/
 * '''Descrizione''': il Collaborative Computational Project Number 4 (ccp4) è un progetto istituito nel 1979 per supportare la collaborazione tra ricercatori che lavorano nello sviluppo di software e assemblare una raccolta completa di software per la biologia strutturale. Esiste un progetto derivato (Collaborative Computational Project for Electron cryo-Microscopy - ''[[https://www.ccpem.ac.uk|ccp-em]]'') dedicato alla ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Microscopia_crioelettronica|microscopia crioelettronica]]''.
 * '''Licenza''': (credo dipenda dai singoli pacchetti della raccolta)

== Chimera ==

 * '''Sito''': https://www.cgl.ucsf.edu/chimera/
 * '''Descrizione''': software per la visualizzazione e l'analisi interattiva di strutture molecolari e dati correlati, tra cui mappe di densità, complessi supramolecolari, allineamenti di sequenze, risultati di docking, traiettorie e ensemble conformazionali.
 * '''Licenza''': Free per uso non commerciale

== GROMACS ==

 * '''Sito''': https://www.gromacs.org/
 * '''Descrizione''': software per simulazioni di ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Dinamica_molecolare|dinamica molecolare]]'', molto utile per i numerosi tool di analisi post-produzione che offre.
 * '''Licenza''': GNU Lesser General Public License (LGPL), version 2.1

== Modeller ==

 * '''Sito''': https://salilab.org/modeller/
 * '''Descrizione''': Software per la creazione di modelli strutturali di proteine usando l’approccio del ''[[https://en.wikipedia.org/wiki/Homology_modeling|homology modeling]]''
 * '''Licenza''': Software proprietario: academic nonprofit freeware, Software commerciale

== NAMD ==

 * '''Sito''': https://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/
 * '''Descrizione''': software per simulazioni di ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Dinamica_molecolare|dinamica molecolare]]'', particolarmente adatto per simulazioni avanzate di meta-dinamica (ad esempio ''[[https://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/2.9/ug/node63.html|Accelerated Molecular Dynamics]]'')
 * '''Licenza''': Software proprietario, freeware for noncommercial use

== Open Babel ==

 * '''Sito''': http://openbabel.org/wiki/Main_Page
 * '''Descrizione''': toolbox per la conversione di formati di file chimici.
 * '''Licenza''': GNU GPL v2.0

== PyMOL ==

 * '''Sito''': https://pymol.org/
 * '''Descrizione''': viewer molecolare di alto livello, ideale per la produzione di materiale da pubblicare o presentare
Linea 14: Linea 129:
Nonostante le estensioni siano frequentemente utilizzate dagli utenti, è opportuno ricordare che il loro utilizzo potrebbe non essere esente da malfunzionamenti.  * '''Licenza''': la versione attuale di PyMOL è chiusa e a pagamento rilasciata da Schrodinger, esistono ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/PyMOL|progetti open e free]]'' ma mi sembra riguardino versioni vecchie e non so se sono ancora mantenuti
Linea 17: Linea 132:
= Estensioni preinstallate = == Rosetta ==
 * '''Sito''': https://www.rosettacommons.org/
 * '''Descrizione''': software per la modellazione ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Metodo_ab_initio|ab initio]]'' di macromolecole, punto di riferimento per la predizione di strutture proteiche. Considerato l'intensivo sforzo di calcolo richiesto Rosetta viene distribuito anche come servizio online.
 * '''Licenza''': Commerciale, liberamente disponibile per uso accademico
Linea 19: Linea 137:
Vengono qui riportate le estensioni preinstallate in Ubuntu in formato `.deb`. == Quantum ESPRESSO ==
Linea 21: Linea 139:
<<Anchor(icone_desktop)>>
== Desktop Icons ==		  * '''Sito''': https://www.quantum-espresso.org/
 * '''Descrizione''': suite per i calcoli della struttura elettronica la modellazione di materiali, si basa sulla teoria del funzionale della densità (''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Teoria_del_funzionale_della_densit%C3%A0|DFT]]'')
 * '''Licenza''': GNU GPL
Linea 24: Linea 143:
 * Pacchetto di installazione: [[apt://gnome-shell-extension-desktop-icons|gnome-shell-extension-desktop-icons]] == VMD ==
Linea 26: Linea 145:
L'ambiente '''GNOME''' nelle versioni più recenti non prevede l'utilizzo di file sul desktop. Questa estensione ne permette l'utilizzo.

=== Problemi noti ===

 * '''Mancanza drag & drop''': l'applicazione non permette di trascinare file dal desktop alle cartelle e viceversa.<<BR>>Diversi utenti preferiscono utilizzare al suo posto la più recente [[https://extensions.gnome.org/extension/2087/desktop-icons-ng-ding/|Desktop Icons NG (DING)]] che integra queste funzionalità. In tal caso, per evitare conflitti (in certi casi lo sdoppiamento delle icone sul desktop) è consigliabile disinstallare l'applicazione originale digitando nel [[AmministrazioneSistema/Terminale|terminale]]:{{{
 sudo apt purge gnome-shell-extension-desktop-icons
 }}}

 * '''Bug in Ubuntu 20.10 - [risolto]''': se si è appena installata Ubuntu 20.10 a causa del bug [[https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/gnome-shell-extension-desktop-icons/+bug/1898462|1898462]] tentando di trascinare file dal desktop verso cartelle e viceversa (funzionalità comunque non prevista), si avrà un crash del desktop che obbligherà al riavvio forzato del sistema.<<BR>>Il bug è stato nel frattempo risolto, pertanto sarà sufficiente effettuare gli [[AmministrazioneSistema/Aggiornamenti|aggiornamenti]] di sistema per correggere il pacchetto.		  * '''Sito''': http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/
 * '''Descrizione''': viewer molecolare particolarmente versatile per la visualizzazione grafica di simulazioni di ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Dinamica_molecolare|dinamica molecolare]]''
 * '''Licenza''': Distribution specific
Linea 37: Linea 150:
== Ubuntu Dock == = Ulteriori risorse online =
Linea 39: Linea 152:
 * '''[[https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi|BLAST]]''' : servizi per l' ''[[https://it.wikipedia.org/wiki/Allineamento_di_sequenze|allineamento locale di sequenze]]'' offerto dall'NIH
Linea 40: Linea 154:
 * '''[[https://www.ensembl.org/|Ensembl]]''' : browser genomico hostato dall'EMBL (European Molecular Biology Laboratory)
Linea 41: Linea 156:
== Ubuntu Appindicators ==  * '''[[https://usegalaxy.org/|Galaxy]]''' : piattaforma integrata per l'analisi di dati genomici, offre numerosi tool da combinare in workflow customizzabili

 * '''[[https://www.genepattern.org/|GenePattern]]''' : piattaforma per l'analisi dell'espressione genica (RNA-seq and microarray), copy number variation, proteomica, citometria di flusso e network analysis.

 * '''[[https://www.genome.jp/kegg/pathway.html|KEGG Pathway Database]]''' : database di pathway metabolici

 * '''[[https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/|MSA tools]]''' : tools online di allineamento multiplo di sequenze, hostato dall'EMBL (European Molecular Biology Laboratory)

 * '''[[https://reactome.org/|Reactome]]''' : database di pathway metabolici

 * '''[[https://pandas.pydata.org/|pandas]]''' : libreria software scritta per il linguaggio di programmazione Python per la manipolazione e l'analisi dei dati.

 * '''[[https://www.rcsb.org/|Protein Data Bank]]''' : repository di strutture 3D di macromolecole (proteine, acidi nucleici) risolte sperimentalmente

 * '''[[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/|PubMed]]''' : portale per la ricerca bibliografica di articoli scientifici peer reviewed

 * '''[[https://taverna.incubator.apache.org/|Taverna]]''' : piattaforma per la progettazione e l'esecuzione di workflow

 * '''[[https://genome-euro.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway|UCSC Genome Browser]]''' : browser genomico per visualizzare dove mappano i geni sui genomi di diversi organismi

 * '''[[https://www.uniprot.org/uniprot|UniProtKB]]''' : repository di annotazioni funzionali di proteine(sperimentali e computazionali)
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= Ulteriori risorse =

 * [[Repository|Guida ai repository]]
 * [[Ubuntu+1|Informazioni sulla versione in fase di sviluppo]]
 * [[Repository/SourcesList/EOL|File sources.list nelle versioni EOL]]
 {{{#!wiki tip
C'è poi la wiki ''[[https://help.ubuntu.com/community/UbuntuScience/Biology|UbuntuScience.Biology]]'' con diversi altre risorse da visionare...
}}}
Linea 69: Linea 185:
CategoryAmministrazione CategoryHomepage


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Introduzione

Questa pagina presenta una lista di software, librerie e pacchetti utilizzabili su Ubuntu utili nell'ambito della biologia. Divideremo i contenuti in due categorie principali: bioinformatica e chimica computazionale. Nonostante sia una estrema semplificazione degli approcci informatici adottati in biologia, assumiamo per semplicità questi come i filoni principali di ricerca.

Bioinformatica

BioConda

  • Sito: https://bioconda.github.io

  • Descrizione: Bioconda è un repository di software per la bioinformatica distribuito sul package manager Conda.

  • Licenza: MIT License (più licenze specifiche per i singoli pacchetti)

BioconductoR

  • Sito: https://www.bioconductor.org/

  • Descrizione: BioconductoR è una collezione di librerie, pacchetti e dataframe sviluppati per R allo scopo di effettuare calcoli e analisi di dati in ambito omico (principalmente genomica e proteomica, ma non solo)

  • Licenza: Artistic License 2.0

Biopython

  • Sito: https://biopython.org/

  • Descrizione: Biopython è un insieme di tool di programmazione sviluppati in Python. È un progetto collaborativo distribuito per sviluppare librerie e applicazioni Python che soddisfino le esigenze del lavoro del bioinformatico.

  • Licenza: il cpdice sorgente viene distribuito con licenza Biopython License

CytoScape

  • Sito: https://cytoscape.org/

  • Descrizione: Cytoscape è una piattaforma open source per la visualizzazione di network di interazioni molecolari e pathways biologici. Consente di integrare i network con annotazioni funzionali (ad esempio Gene Ontology), profili di espressione genica e molto altro.

  • Licenza: GNU LGPL (Lesser General Public License)

MaxQuant/Perseus

  • Sito: https://maxquant.net/

  • Descrizione: Piattaforma per l’analisi di dati di proteomica quantitativa, in particolare MaxQuant è disegnato specificamente per l’analisi di dataset da spettrometria di massa.

  • Licenza: Freeware

Muscle

PHYLIP

Seaview

T-Coffee

UGENE

  • Sito: http://ugene.net/

  • Descrizione: piattaforma integrata per l'analisi di dati biologici come sequenze, annotazioni, allineamenti multipli, alberi filogenetici, assembly NGS e molto altro.

  • Licenza: GNU GPL v2.0

Chimica Computazionale

AMBER

  • Sito: https://ambermd.org

  • Descrizione: software per simulazioni di dinamica molecolare, molto impiegato per la robustezza e l’affidabilità dei force field che implementa.

  • Licenza: il core principale di AMBER viene rilasciato sotto licenza proprietaria, i tool di analisi e sviluppo (AMBERTools) vengono rilasciati con licenze GPL o FOSS

AutoDock

  • Sito: http://autodock.scripps.edu/

  • Descrizione: suite di tool per eseguire calcoli di docking, predice pose strutturali su come piccole molecole possano legarsi a recettori la cui struttura 3D è nota sperimentalmente.

  • Licenza: GNU General Public License, Licenza Apache

ccp4

  • Sito: https://www.ccp4.ac.uk/

  • Descrizione: il Collaborative Computational Project Number 4 (ccp4) è un progetto istituito nel 1979 per supportare la collaborazione tra ricercatori che lavorano nello sviluppo di software e assemblare una raccolta completa di software per la biologia strutturale. Esiste un progetto derivato (Collaborative Computational Project for Electron cryo-Microscopy - ccp-em) dedicato alla microscopia crioelettronica.

  • Licenza: (credo dipenda dai singoli pacchetti della raccolta)

Chimera

  • Sito: https://www.cgl.ucsf.edu/chimera/

  • Descrizione: software per la visualizzazione e l'analisi interattiva di strutture molecolari e dati correlati, tra cui mappe di densità, complessi supramolecolari, allineamenti di sequenze, risultati di docking, traiettorie e ensemble conformazionali.

  • Licenza: Free per uso non commerciale

GROMACS

  • Sito: https://www.gromacs.org/

  • Descrizione: software per simulazioni di dinamica molecolare, molto utile per i numerosi tool di analisi post-produzione che offre.

  • Licenza: GNU Lesser General Public License (LGPL), version 2.1

Modeller

  • Sito: https://salilab.org/modeller/

  • Descrizione: Software per la creazione di modelli strutturali di proteine usando l’approccio del homology modeling

  • Licenza: Software proprietario: academic nonprofit freeware, Software commerciale

NAMD

Open Babel

PyMOL

  • Sito: https://pymol.org/

  • Descrizione: viewer molecolare di alto livello, ideale per la produzione di materiale da pubblicare o presentare

  • Licenza: la versione attuale di PyMOL è chiusa e a pagamento rilasciata da Schrodinger, esistono progetti open e free ma mi sembra riguardino versioni vecchie e non so se sono ancora mantenuti

Rosetta

  • Sito: https://www.rosettacommons.org/

  • Descrizione: software per la modellazione ab initio di macromolecole, punto di riferimento per la predizione di strutture proteiche. Considerato l'intensivo sforzo di calcolo richiesto Rosetta viene distribuito anche come servizio online.

  • Licenza: Commerciale, liberamente disponibile per uso accademico

Quantum ESPRESSO

  • Sito: https://www.quantum-espresso.org/

  • Descrizione: suite per i calcoli della struttura elettronica la modellazione di materiali, si basa sulla teoria del funzionale della densità (DFT)

  • Licenza: GNU GPL

VMD

Ulteriori risorse online

  • BLAST : servizi per l' allineamento locale di sequenze offerto dall'NIH

  • Ensembl : browser genomico hostato dall'EMBL (European Molecular Biology Laboratory)

  • Galaxy : piattaforma integrata per l'analisi di dati genomici, offre numerosi tool da combinare in workflow customizzabili

  • GenePattern : piattaforma per l'analisi dell'espressione genica (RNA-seq and microarray), copy number variation, proteomica, citometria di flusso e network analysis.

  • KEGG Pathway Database : database di pathway metabolici

  • MSA tools : tools online di allineamento multiplo di sequenze, hostato dall'EMBL (European Molecular Biology Laboratory)

  • Reactome : database di pathway metabolici

  • pandas : libreria software scritta per il linguaggio di programmazione Python per la manipolazione e l'analisi dei dati.

  • Protein Data Bank : repository di strutture 3D di macromolecole (proteine, acidi nucleici) risolte sperimentalmente

  • PubMed : portale per la ricerca bibliografica di articoli scientifici peer reviewed

  • Taverna : piattaforma per la progettazione e l'esecuzione di workflow

  • UCSC Genome Browser : browser genomico per visualizzare dove mappano i geni sui genomi di diversi organismi

  • UniProtKB : repository di annotazioni funzionali di proteine(sperimentali e computazionali)

C'è poi la wiki UbuntuScience.Biology con diversi altre risorse da visionare...

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