Ensembl MCP Server

🚀 非官方Ensembl MCP服務器

這是一個全面的模型上下文協議（MCP）服務器，可通過標準化的MCP接口無縫訪問Ensembl的海量基因組數據庫。它支持跨多個物種的基因查詢、序列檢索、變異分析、比較基因組學、調控特徵分析等功能。

由 增強自然 開發

🚀 快速開始

本服務器通過標準化的MCP接口，讓用戶能夠無縫訪問Ensembl龐大的基因組數據庫。它支持跨多個物種的基因查詢、序列檢索、變異分析、比較基因組學、調控特徵分析等眾多功能。

✨ 主要特性

基因與轉錄本信息

• 基因查詢：通過Ensembl ID或基因符號獲取詳細的基因信息。
• 轉錄本分析：檢索基因的所有轉錄本，並獲取其結構細節。
• 基因搜索：按名稱、描述或標識符搜索基因，並支持過濾選項。

序列數據

• 基因組序列：提取任何基因組區域或特徵的DNA序列。
• CDS序列：獲取特定轉錄本的編碼序列。
• 序列翻譯：將DNA序列翻譯成蛋白質序列。
• 重複序列屏蔽：支持硬重複和軟重複屏蔽。

比較基因組學

• 同源物檢測：在不同物種中查找直系同源和旁系同源基因。
• 系統發育樹：以多種格式生成基因家族樹。
• 跨物種分析：比較不同生物體的基因和基因組。

變異數據

• 變異檢索：獲取基因組區域中的遺傳變異。
• 後果預測：預測變異對基因和轉錄本的影響。
• 群體遺傳學：獲取等位基因頻率和群體數據。

調控特徵

• 調控元件：訪問增強子、啟動子和轉錄因子結合位點（TFBS）數據。
• 基序特徵：獲取轉錄因子結合基序。
• 細胞類型上下文：按細胞類型過濾調控特徵。

交叉引用與註釋

• 外部數據庫鏈接：獲取與PDB、EMBL、RefSeq等數據庫的交叉引用。
• 座標映射：在不同基因組組裝之間轉換座標。
• 本體術語：訪問GO術語和功能註釋。

物種與組裝信息

• 物種列表：瀏覽可用的物種和組裝。
• 組裝統計信息：獲取基因組組裝信息和統計數據。
• 核型數據：訪問染色體信息和帶型模式。

批量處理

• 批量基因查詢：同時處理多個基因。
• 批量序列提取：高效檢索多個區域的序列。

📦 安裝指南

# 克隆或下載服務器文件
cd ensembl-server

# 安裝依賴項
npm install

# 構建服務器
npm run build

💻 使用示例

基礎用法

在Claude Desktop中使用該服務器，可按以下步驟操作：

# 構建服務器（如果尚未完成）
npm run build

# 將服務器添加到Claude Desktop配置中
- 打開Claude Desktop
- 轉到設置 → MCP服務器
- 添加新服務器，配置如下：
  - **名稱**：`ensembl`
  - **命令**：`node`
  - **參數**：`/path/to/ensembl-server/build/index.js`

# 重啟Claude Desktop以加載服務器

連接成功後，你可以使用自然語言訪問基因組數據，例如：

• "查找BRCA2基因並獲取其序列"
• "查找TP53在小鼠中的直系同源基因"
• "獲取chr17:43044295 - 43125364區域的變異"
• "搜索與胰島素相關的基因"
• "獲取人類基因組的組裝信息"
• "將此DNA序列翻譯成蛋白質：ATGAAACGC..."

高級用法

該服務器提供了豐富的工具，涵蓋基因與轉錄本信息、序列數據、比較基因組學、變異數據、調控特徵、交叉引用與註釋、物種與組裝信息以及批量處理等多個方面。以下是部分工具的使用示例：

• 基因與轉錄本信息：
  • lookup_gene - 通過穩定ID或符號獲取詳細的基因信息。
  • get_transcripts - 獲取基因的所有轉錄本及其詳細結構。
  • search_genes - 按名稱、描述或標識符搜索基因。
• 序列數據：
  • get_sequence - 根據基因組座標或基因/轉錄本ID獲取DNA序列。
  • get_cds_sequence - 獲取轉錄本的編碼序列。
  • translate_sequence - 將DNA序列翻譯成蛋白質序列。
• 比較基因組學：
  • get_homologs - 在不同物種中查找直系同源和旁系同源基因。
  • get_gene_tree - 獲取基因家族的系統發育樹。
• 變異數據：
  • get_variants - 獲取基因組區域中的遺傳變異。
  • get_variant_consequences - 預測變異對基因和轉錄本的影響。
• 調控特徵：
  • get_regulatory_features - 獲取基因組區域的調控元件。
  • get_motif_features - 獲取基因組區域的轉錄因子結合基序。
• 交叉引用與註釋：
  • get_xrefs - 獲取基因的外部數據庫交叉引用。
  • map_coordinates - 在不同基因組組裝之間轉換座標。
• 物種與組裝信息：
  • list_species - 獲取可用的物種和組裝列表。
  • get_assembly_info - 獲取基因組組裝信息和統計數據。
  • get_karyotype - 獲取染色體信息和核型。
• 批量處理：
  • batch_gene_lookup - 同時處理多個基因的查詢。
  • batch_sequence_fetch - 高效檢索多個區域的序列。

🔧 技術細節

支持的物種

該服務器支持Ensembl中所有可用的物種，包括：

• 脊椎動物：人類、小鼠、大鼠、斑馬魚等。
• 植物：擬南芥、水稻、小麥等。
• 真菌：酵母等。
• 原生生物：各種原生生物物種。
• 後生動物：果蠅、秀麗隱杆線蟲等。 若未指定物種，默認物種為 homo_sapiens。

輸入格式

基因組區域

• chr1:1000000-2000000 - 標準格式
• 1:1000000-2000000 - 無 'chr' 前綴
• ENSG00000139618 - 特徵ID

基因/轉錄本ID

• Ensembl ID：ENSG00000139618、ENST00000380152
• 基因符號：BRCA2、TP53
• RefSeq ID：NM_000059

輸出格式

主要格式

• JSON：結構化數據（大多數工具的默認格式）
• FASTA：序列數據
• GFF：基因組特徵格式
• VCF：變異調用格式

樹格式

• JSON：結構化樹數據
• Newick：標準系統發育格式
• PhyloXML：豐富的系統發育格式

錯誤處理

該服務器提供全面的錯誤處理機制：

• 無效參數：提供清晰的驗證消息。
• API錯誤：提供來自Ensembl的詳細錯誤信息。
• 網絡問題：處理超時和連接錯誤。
• 物種驗證：自動驗證物種名稱。

速率限制

該服務器遵守Ensembl的速率限制指南：

• 每秒最多15個請求。
• 批量操作之間有適當的延遲。
• 使用連接池以提高效率。

配置

環境變量

• ENSEMBL_BASE_URL：覆蓋默認的API基礎URL。
• REQUEST_TIMEOUT：設置自定義超時時間（默認：30000ms）。

物種配置

• 默認物種：homo_sapiens
• 自動進行物種驗證
• 支持所有Ensembl部門

API覆蓋範圍

該服務器提供對主要Ensembl REST API端點的訪問：

查找與搜索

• /lookup/id/{id} - 基因/轉錄本查找
• /search - 基因搜索功能

序列

• /sequence/id/{id} - 特徵序列
• /sequence/region/{species}/{region} - 基因組序列

比較基因組學

• /homology/id/{id} - 同源性數據
• /genetree/id/{id} - 基因樹

變異

• /variation/region/{species}/{region} - 變異數據
• /vep/species/{species}/region - 變異效應預測

調控

• /regulatory/species/{species}/region/{region} - 調控特徵
• /regulatory/species/{species}/microarray/{region} - 基序特徵

交叉引用

• /xrefs/id/{id} - 外部數據庫引用
• /map/coords/{species}/{assembly}/{region} - 座標映射

信息

• /info/species - 可用物種
• /info/assembly/{species} - 組裝信息

📄 許可證

文檔中未提及許可證相關信息。

支持

若遇到以下問題，可參考相應的解決方法：

• 服務器功能問題：查看服務器日誌和錯誤消息。
• Ensembl數據問題：參考 Ensembl文檔。
• API使用問題：查看 Ensembl REST API指南。

貢獻

歡迎貢獻代碼！請確保：

• 符合TypeScript規範。
• 提供全面的錯誤處理。
• 更新文檔。
• 為新功能提供測試覆蓋。

相關工具

該服務器與其他生物信息學MCP服務器集成良好，包括：

• UniProt服務器：蛋白質數據集成。
• AlphaFold服務器：3D結構預測。
• STRING服務器：蛋白質相互作用網絡。
• PDB服務器：結構生物學數據。

關於增強自然

本Ensembl MCP服務器由 增強自然 開發，該公司專注於構建用於科學研究和發現的人工智能工具。

引用

如果您在研究或出版物中使用了本項目，請按以下格式引用：

@misc{ensemblmcp2025, 
author = {Moudather Chelbi},
title = {Ensembl MCP Server},
year = {2025},
howpublished = {https://github.com/Augmented-Nature/Ensembl-MCP-Server},
note = {Accessed: 2025-06-29}
}