Biopython教程

Biopython - 基因组分析

基因组是完整的DNA集合，包括其所有基因.基因组分析是指个体基因及其在遗传中的作用的研究.

基因组图

基因组图将遗传信息表示为图表. Biopython使用Bio.Graphics.GenomeDiagram模块来表示GenomeDiagram. GenomeDiagram模块需要安装ReportLab.

创建图表的步骤

创建图表的过程通常遵循以下简单模式 :

为要显示的每组独立特征创建一个FeatureSet，并向其中添加Bio.SeqFeature对象.
为要显示的每个图形创建一个GraphSet，并向其添加图形数据.
为图表上的每个曲目创建一个曲目，并将GraphSet和FeatureSets添加到您需要的曲目中.
创建一个图表，然后添加跟踪它.
告诉图表绘制图像.
写图像到文件.

让我们举一个输入GenBank文件的例子 :

https://raw.githubusercontent.com/biopython/biopython/m aster/Doc/examples/ls_orchid.gbk 并从SeqRecord对象读取记录，然后最终绘制基因组图.它在下面解释，

我们将首先导入所有模块，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模块读取数据 :

>>> from Bio import SeqIO 
record = SeqIO.read("example.gb", "genbank")

这里，记录从中读取序列genbank文件.

现在，创建一个空图表来添加曲目和功能集 :

>>> diagram = GenomeDiagram.Diagram(
   "Yersinia pestis biovar Microtus plasmid pPCP1") 
>>> track = diagram.new_track(1, name="Annotated Features") 
>>> feature = track.new_set()

现在，我们可以使用从绿色到灰色的替代颜色应用颜色主题更改，如下所示 :

>>> 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)

现在你可以在屏幕上看到以下回复 :

<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>

让我们绘制上述输入记录的图表 :

>>> 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，您可以看到Biopython目录中保存的以下图像.

** Result **
genome.png

创建图表

您还可以以圆形格式绘制图像通过进行以下更改和减号;

>>> 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")