Biopython - Motif 对象

序列基序是一种核苷酸或氨基酸序列模式。 序列基序由可能不相邻的氨基酸的三维排列形成。 Biopython 提供了一个单独的模块 Bio.motifs 来访问下面指定的序列基序的功能 −

from Bio import motifs

创建简单的 DNA 基序

让我们使用以下命令创建一个简单的 DNA 基序序列 −

>>> 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

要计算序列值，请使用以下命令 −

>>> 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

使用下面的代码来计算序列中的'A' −

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

如果要访问计数列，请使用以下命令 −

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

创建一个序列标志

我们现在将讨论如何创建序列徽标。

考虑以下序列 −

AGCTTACG 
ATCGTACC 
TTCCGAAT 
GGTACGTA 
AAGCTTGG

您可以使用以下链接创建自己的徽标 − http://weblogo.berkeley.edu/

添加上述序列并创建一个新徽标并将名为 seq.png 的图像保存在您的 biopython 文件夹中。

seq.png

创建图像后，现在运行以下命令 −

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

此 DNA 序列基序表示为 LexA 结合基序的序列标识。

JASPAR 数据库

JASPAR 是最受欢迎的数据库之一。 它为阅读、写作和扫描序列提供了任何主题格式的便利。 它为每个主题存储元信息。 模块 Bio.motifs 包含一个专门的类 jaspar.Motif 来表示元信息属性。

它有以下值得注意的属性类型 −

• matrix_id − 独特的 JASPAR 基序 ID
• name − 主题名称
• tf_family − motif 系列，例如 ’Helix-Loop-Helix’
• data_type − motif 中使用的数据类型。

让我们在 biopython 文件夹中创建一个名为 sample.sites 的 JASPAR 站点格式。 定义如下 −

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

在上面的文件中，我们创建了 motif 实例。 现在，让我们根据上述实例创建一个主题对象 −

>>> 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

这里，data 从 sample.sites 文件中读取所有的 motif 实例。

要打印数据中的所有实例，请使用以下命令 −

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

使用下面的命令统计所有的值 −

>>> 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
>>>