Biopython - Đối tượng Motif

Mô típ trình tự là mô hình trình tự nucleotit hoặc axit amin. Các mô típ trình tự được hình thành bởi sự sắp xếp ba chiều của các axit amin có thể không liền nhau. Biopython cung cấp một mô-đun riêng biệt, Bio.motifs để truy cập các chức năng của mô típ trình tự như được chỉ định bên dưới:

from Bio import motifs

Tạo mô hình DNA đơn giản

Hãy để chúng tôi tạo một chuỗi mô típ DNA đơn giản bằng lệnh dưới đây:

>>> from Bio import motifs 
>>> from Bio.Seq import Seq 
>>> DNA_motif = [ Seq("AGCT"), 
...               Seq("TCGA"), 
...               Seq("AACT"), 
...             ] 
>>> seq = motifs.create(DNA_motif) 
>>> print(seq) AGCT TCGA AACT

Để đếm các giá trị chuỗi, hãy sử dụng lệnh dưới đây:

>>> print(seq.counts) 
         0       1      2       3 
A:    2.00    1.00   0.00    1.00 
C:    0.00    1.00   2.00    0.00 
G:    0.00    1.00   1.00    0.00 
T:    1.00    0.00   0.00    2.00

Sử dụng mã sau để đếm 'A' trong chuỗi:

>>> seq.counts["A", :] 
(2, 1, 0, 1)

Nếu bạn muốn truy cập các cột đếm, hãy sử dụng lệnh dưới đây:

>>> seq.counts[:, 3] 
{'A': 1, 'C': 0, 'T': 2, 'G': 0}

Tạo biểu trưng trình tự

Bây giờ chúng ta sẽ thảo luận về cách tạo Biểu trưng trình tự.

Hãy xem xét trình tự dưới đây -

AGCTTACG 
ATCGTACC 
TTCCGAAT 
GGTACGTA 
AAGCTTGG

Bạn có thể tạo biểu trưng của riêng mình bằng liên kết sau: http://weblogo.berkeley.edu/

Thêm trình tự trên và tạo một logo mới và lưu hình ảnh có tên seq.png trong thư mục biopython của bạn.

seq.png

Sau khi tạo hình ảnh, bây giờ hãy chạy lệnh sau:

>>> seq.weblogo("seq.png")

Mô típ trình tự DNA này được biểu diễn dưới dạng biểu trưng trình tự cho mô típ liên kết LexA.

Cơ sở dữ liệu JASPAR

JASPAR là một trong những cơ sở dữ liệu phổ biến nhất. Nó cung cấp các phương tiện của bất kỳ định dạng motif nào để đọc, viết và quét trình tự. Nó lưu trữ siêu thông tin cho mỗi mô típ.The module Bio.motifs contains a specialized class jaspar.Motif to represent meta-information attributes.

Nó có các loại thuộc tính đáng chú ý sau:

matrix_id - ID mô típ JASPAR duy nhất
tên - Tên của mô típ
tf_family - Họ mô típ, ví dụ: 'Helix-Loop-Helix'
data_type - kiểu dữ liệu được sử dụng trong motif.

Hãy để chúng tôi tạo một định dạng trang web JASPAR có tên trong sample.sites trong thư mục biopython. Nó được định nghĩa dưới đây -

sample.sites
>MA0001 ARNT 1 
AACGTGatgtccta 
>MA0001 ARNT 2 
CAGGTGggatgtac 
>MA0001 ARNT 3 
TACGTAgctcatgc 
>MA0001 ARNT 4 
AACGTGacagcgct 
>MA0001 ARNT 5 
CACGTGcacgtcgt 
>MA0001 ARNT 6 
cggcctCGCGTGc

Trong tệp trên, chúng tôi đã tạo các thể hiện mô típ. Bây giờ, chúng ta hãy tạo một đối tượng motif từ các trường hợp trên -

>>> from Bio import motifs 
>>> with open("sample.sites") as handle: 
... data = motifs.read(handle,"sites") 
... 
>>> print(data) 
TF name None 
Matrix ID None 
Matrix:
            0       1       2       3       4       5 
A:       2.00    5.00    0.00    0.00    0.00    1.00 
C:       3.00    0.00    5.00    0.00    0.00    0.00 
G:       0.00    1.00    1.00    6.00    0.00    5.00 
T:       1.00    0.00    0.00    0.00    6.00    0.00

Tại đây, dữ liệu đọc tất cả các phiên bản motif từ tệp sample.sites.

Để in tất cả các phiên bản từ dữ liệu, hãy sử dụng lệnh dưới đây:

>>> for instance in data.instances: 
...    print(instance) 
... 
AACGTG 
CAGGTG 
TACGTA 
AACGTG 
CACGTG 
CGCGTG

Sử dụng lệnh dưới đây để đếm tất cả các giá trị -

>>> print(data.counts)
            0       1       2       3       4       5 
A:       2.00    5.00    0.00    0.00    0.00    1.00 
C:       3.00    0.00    5.00    0.00    0.00    0.00 
G:       0.00    1.00    1.00    6.00    0.00    5.00 
T:       1.00    0.00    0.00    0.00    6.00    0.00
>>>