Biopython 简明教程
Biopython - Genome Analysis
基因组是 DNA 的完整集合,包括其所有基因。基因组分析是指研究个体基因及其在遗传中的作用。
Genome Diagram
基因组图以图表的形式展示遗传信息。Biopython 使用 Bio.Graphics.GenomeDiagram 模块来展示 GenomeDiagram。GenomeDiagram 模块需要安装 ReportLab。
Steps for creating a diagram
创建图表的流程通常遵循以下简单模式:
-
为想要展示的每个单独的特性集创建一个 FeatureSet,并向它们添加 Bio.SeqFeature 对象。
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为想要展示的每个图表创建一个 GraphSet,并向它们添加图表数据。
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为图表中想要的每个轨道创建一个 Track,并向需要的轨道添加 GraphSets 和 FeatureSets。
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创建一个 Diagram,并向其中添加 Track。
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告诉 Diagram 绘制图像。
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将图像写入文件。
让我们以输入 GenBank 文件为例:
https://raw.githubusercontent.com/biopython/biopython/master/Doc/examples/ls_orchid.gbk 并从 SeqRecord 对象中读取记录,然后最终绘制基因组图表。它在下面进行了说明:
我们首先需要导入所有模块,如下所示:
>>> from reportlab.lib import colors
>>> from reportlab.lib.units import cm
>>> from Bio.Graphics import GenomeDiagram
现在,导入 SeqIO 模块来读取数据:
>>> from Bio import SeqIO
record = SeqIO.read("example.gb", "genbank")
在这里,记录从 genbank 文件中读取序列。
现在,创建一个空的图表来添加轨道和特性集:
>>> diagram = GenomeDiagram.Diagram(
"Yersinia pestis biovar Microtus plasmid pPCP1")
>>> track = diagram.new_track(1, name="Annotated Features")
>>> feature = track.new_set()
现在,我们可以使用下面定义的绿色到灰色的交替颜色应用颜色主题更改:
>>> for feature in record.features:
>>> if feature.type != "gene":
>>> continue
>>> if len(feature) % 2 == 0:
>>> color = colors.blue
>>> else:
>>> color = colors.red
>>>
>>> feature.add_feature(feature, color=color, label=True)
现在您可以在屏幕上看到以下响应:
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d3dc90>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d3dfd0>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x1007627d0>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d57290>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d57050>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d57390>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d57590>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d57410>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d57490>
<Bio.Graphics.GenomeDiagram._Feature.Feature object at 0x105d574d0>
让我们为上述输入记录绘制一张图表 -
>>> diagram.draw(
format = "linear", orientation = "landscape", pagesize = 'A4',
... fragments = 4, start = 0, end = len(record))
>>> diagram.write("orchid.pdf", "PDF")
>>> diagram.write("orchid.eps", "EPS")
>>> diagram.write("orchid.svg", "SVG")
>>> diagram.write("orchid.png", "PNG")
执行上述命令后,您可以在 Biopython 目录中看到已保存的以下图像。
** Result **
genome.png
您还可以通过进行以下更改来以圆形格式绘制图像 -
>>> diagram.draw(
format = "circular", circular = True, pagesize = (20*cm,20*cm),
... start = 0, end = len(record), circle_core = 0.7)
>>> diagram.write("circular.pdf", "PDF")