非官方 Ensembl MCP 服务器

一个全面的模型上下文协议（MCP）服务器，提供对 Ensembl REST API 的访问，用于获取基因组数据、比较基因组学和生物学注释。

由 Augmented Nature 开发

概述

本服务器通过标准化的 MCP 接口实现对 Ensembl 庞大基因组数据库的无缝访问。它支持跨多个物种的基因查询、序列检索、变异分析、比较基因组学、调控特征等多种功能。

功能

基因与转录本信息

• 基因查询：通过 Ensembl ID 或基因符号获取详细的基因信息
• 转录本分析：检索基因的所有转录本及其结构细节
• 基因搜索：按名称、描述或标识符搜索基因，并提供筛选选项

序列数据

• 基因组序列：提取任何基因组区域或特征的 DNA 序列
• CDS 序列：获取特定转录本的编码序列
• 序列翻译：将 DNA 序列翻译成蛋白质序列
• 重复序列屏蔽：支持硬屏蔽和软屏蔽重复序列

比较基因组学

• 同源基因检测：跨物种查找直系同源和旁系同源基因
• 系统发育树：生成多种格式的基因家族树
• 跨物种分析：比较不同生物的基因和基因组

变异数据

• 变异检索：获取基因组区域中的遗传变异
• 后果预测：预测变异对基因和转录本的影响
• 群体遗传学：访问等位基因频率和群体数据

调控特征

• 调控元件：访问增强子、启动子和 TFBS 数据
• 基序特征：获取转录因子结合基序
• 细胞类型背景：按细胞类型筛选调控特征

交叉引用与注释

• 外部数据库链接：获取与 PDB、EMBL、RefSeq 等的交叉引用
• 坐标映射：在不同基因组组装版本间转换坐标
• 本体术语：访问 GO 术语和功能注释

物种与组装信息

• 物种列表：浏览可用的物种和组装版本
• 组装统计数据：获取基因组组装信息和统计数据
• 核型数据：访问染色体信息和显带模式

批量处理

• 批量基因查询：同时处理多个基因
• 批量序列获取：高效检索多个区域的序列

安装

# Clone or download the server files
cd ensembl-server

# Install dependencies
npm install

# Build the server
npm run build

在 Claude 桌面端使用

设置说明

1. 构建服务器（如果尚未构建）：

   npm run build
   

2. 添加到 Claude 桌面端配置：

   • 打开 Claude 桌面端
   • 前往设置 → MCP 服务器
   • 添加新服务器，信息如下：
     • 名称：ensembl
     • 命令：node
     • 参数：/path/to/ensembl-server/build/index.js

3. 重启 Claude 桌面端以加载服务器

可用工具（共 25 个）

基因与转录本信息

• lookup_gene - 通过稳定 ID 或符号获取详细的基因信息
• get_transcripts - 获取基因的所有转录本及其详细结构
• search_genes - 按名称、描述或标识符搜索基因

序列数据

• get_sequence - 获取基因组坐标或基因/转录本 ID 的 DNA 序列
• get_cds_sequence - 获取转录本的编码序列（CDS）
• translate_sequence - 将 DNA 序列翻译成蛋白质序列

比较基因组学

• get_homologs - 查找跨物种的直系同源和旁系同源基因
• get_gene_tree - 获取基因家族的系统发育树

变异数据

• get_variants - 获取基因组区域内的遗传变异
• get_variant_consequences - 预测变异对基因和转录本的影响

调控特征

• get_regulatory_features - 获取基因组区域内的调控元件
• get_motif_features - 获取基因组区域内的转录因子结合基序

交叉引用与注释

• get_xrefs - 获取基因的外部数据库交叉引用
• map_coordinates - 在不同基因组组装版本间转换坐标

物种与组装信息

• list_species - 获取可用物种和组装版本列表
• get_assembly_info - 获取基因组组装信息和统计数据
• get_karyotype - 获取染色体信息和核型

批量处理

• batch_gene_lookup - 同时查询多个基因
• batch_sequence_fetch - 获取多个区域或特征的序列

Claude 桌面版使用示例

连接成功后，您可以通过自然语言访问基因组数据：

• "查询 BRCA2 基因并获取其序列"
• "查找 TP53 在小鼠中的同源基因"
• "获取 chr17:43044295-43125364 区域的变异"
• "搜索与胰岛素相关的基因"
• "获取人类基因组的组装信息"
• "将此 DNA 序列翻译成蛋白质：ATGAAACGC..."

支持的物种

服务器支持 Ensembl 中所有可用的物种，包括：

• 脊椎动物：人类、小鼠、大鼠、斑马鱼等
• 植物：拟南芥、水稻、小麦等
• 真菌：酵母等
• 原生生物：多种原生生物物种
• 后生动物：果蝇、秀丽隐杆线虫等

未指定时，默认物种为 homo_sapiens。

输入格式

基因组区域

• chr1:1000000-2000000 - 标准格式
• 1:1000000-2000000 - 不带 'chr' 前缀
• ENSG00000139618 - 特征 ID

基因/转录本 ID

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

输出格式

主要格式

• JSON：结构化数据（大多数工具的默认格式）
• FASTA：序列数据
• GFF：基因组特征格式
• VCF：变异调用格式

树格式

• JSON：结构化树数据
• Newick：标准系统发育格式
• PhyloXML：丰富的系统发育格式

错误处理

服务器提供全面的错误处理：

• 无效参数：清晰的验证消息
• API 错误：来自 Ensembl 的详细错误信息
• 网络问题：超时和连接错误处理
• 物种验证：自动物种名称验证

速率限制

服务器遵循 Ensembl 的速率限制准则：

• 每秒最多 15 个请求
• 批量操作之间的适当延迟
• 连接池以提高效率

配置

环境变量

• ENSEMBL_BASE_URL：覆盖默认 API 基础 URL
• REQUEST_TIMEOUT：设置自定义超时时间（默认：30000ms）

物种配置

• 默认物种：homo_sapiens
• 自动物种验证
• 支持所有 Ensembl 分类

API 覆盖范围

本服务器提供对主要 Ensembl REST API 端点的访问：

查找与搜索

• /lookup/id/{id} - 基因/转录本查找
• /search - 基因搜索功能

序列

• /sequence/id/{id} - 特征序列
• /sequence/region/{species}/{region} - 基因组序列

比较基因组学

• /homology/id/{id} - 同源性数据
• /genetree/id/{id} - 基因树

变异

• /variation/region/{species}/{region} - 变异数据
• /vep/species/{species}/region - 变异效应预测

调控

• /regulatory/species/{species}/region/{region} - 调控特征
• /regulatory/species/{species}/microarray/{region} - 基序特征

交叉引用

• /xrefs/id/{id} - 外部数据库引用
• /map/coords/{species}/{assembly}/{region} - 坐标映射

信息

• /info/species - 可用物种
• /info/assembly/{species} - 组装信息

支持

有关以下方面的问题：

• 服务器功能：检查服务器日志和错误消息
• Ensembl 数据：参考 Ensembl 文档
• API 使用：参见 Ensembl REST API 指南

贡献

欢迎贡献！请确保：

• TypeScript 合规性
• 全面的错误处理
• 文档更新
• 新功能的测试覆盖

相关工具

本服务器可与其他生物信息学 MCP 服务器良好集成：

• UniProt Server：蛋白质数据集成
• AlphaFold Server：三维结构预测
• STRING Server：蛋白质相互作用网络
• PDB Server：结构生物学数据

关于 Augmented Nature

此 Ensembl MCP Server 由 Augmented Nature 开发，该公司专注于构建用于科学研究和发现的人工智能驱动工具。

引用说明

如果您在研究或发表的成果中使用了本项目，请按以下格式引用：

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