# Dịch ngược Thư viện này cung cấp các chức năng dịch ngược từ axit amin sang nucleotide
từ __future__ nhập unicode_literals
từ dịch ngược. dịch ngược nhập BackTranslate
# Tạo một thể hiện lớp, tùy chọn cung cấp id bảng dịch. bt = BackTranslate[] # Tìm tất cả các thay thế biến codon ‘TTG’ thành codon dừng. thay thế = bt. with_dna[‘TGG’, ‘*’]
Đôi khi chúng tôi không có quyền truy cập vào trình tự DNA nên chúng tôi phải trực tiếp tìm các thay thế có thể có từ các axit amin
# Tìm tất cả các thay thế biến Tryptophan thành codon kết thúc. thay thế = bt. without_dna[‘W’, ‘*’]
Để tìm ra dự đoán thay thế nào có thể được cải thiện bằng cách thêm thông tin codon, hãy sử dụng chức năng sau
bt. có thể ứng biến[]
Để có được sự thay thế ở định dạng có thể đọc được, chúng ta có thể sử dụng như sau
từ dịch ngược. sử dụng nhập subst_to_cds
# Chuyển đổi sự thay thế thành tọa độ CDS. biến thể = subst_to_cds[thay thế, 12]
## Giao diện dòng lệnh Sử dụng lệnh backtranslate để tìm các chất thay thế giải thích sự thay đổi axit amin
$ backtranslate with_dna -o 210 dữ liệu/mhv. fa - 1 Leu 1 A C 1 A T
Nếu không có tài liệu tham khảo nào, hãy sử dụng lệnh phụ without_dna
$ backtranslate without_dna - Asp 92 Tyr 274 G T
Lệnh find_stops tìm danh sách các vị trí và sự thay thế dẫn đến các codon dừng. Danh sách các chất thay thế phá hoại này rất hữu ích khi phân tích nhóm bản sao virus. Đếm các nucleotide thích hợp tại các vị trí nhất định giúp hiểu rõ hơn về số lượng bản phiên mã đang hoạt động
Trình tự nuclêôtit có thể bổ sung ngược để tạo trình tự mới. Ngoài ra, dãy bổ sung có thể được bổ sung ngược lại để có được dãy ban đầu. Biopython cung cấp hai phương thức để thực hiện chức năng này - bổ sung và đảo ngược_complement. Mã cho điều này được đưa ra dưới đây -
>>> from Bio.Alphabet import IUPAC >>> nucleotide = Seq['TCGAAGTCAGTC', IUPAC.ambiguous_dna] >>> nucleotide.complement[] Seq['AGCTTCAGTCAG', IUPACAmbiguousDNA[]] >>>
Ở đây, phương thức bổ sung [] cho phép bổ sung chuỗi DNA hoặc RNA. Phương thức reverse_complement[] bổ sung và đảo ngược chuỗi kết quả từ trái sang phải. Nó được hiển thị dưới đây -
>>> nucleotide.reverse_complement[] Seq['GACTGACTTCGA', IUPACAmbiguousDNA[]]
Biopython sử dụng biếnambigu_dna_complement do Bio cung cấp. Dữ liệu. IUPACData để thực hiện thao tác bổ sung
>>> from Bio.Data import IUPACData
>>> import pprint
>>> pprint.pprint[IUPACData.ambiguous_dna_complement] {
'A': 'T',
'B': 'V',
'C': 'G',
'D': 'H',
'G': 'C',
'H': 'D',
'K': 'M',
'M': 'K',
'N': 'N',
'R': 'Y',
'S': 'S',
'T': 'A',
'V': 'B',
'W': 'W',
'X': 'X',
'Y': 'R'}
>>>
Nội dung GC
Thành phần cơ sở DNA bộ gen [hàm lượng GC] được dự đoán sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động của bộ gen và hệ sinh thái loài. Hàm lượng GC là số nucleotide của GC chia cho tổng số nucleotide
Để có được nội dung nucleotide GC, hãy nhập mô-đun sau và thực hiện các bước sau –
>>> from Bio.SeqUtils import GC >>> nucleotide = Seq["GACTGACTTCGA",IUPAC.unambiguous_dna] >>> GC[nucleotide] 50.0
Phiên mã
Phiên mã là quá trình biến đổi trình tự ADN thành trình tự ARN. Quá trình phiên mã sinh học thực tế đang thực hiện bổ sung ngược [TCAG → CUGA] để có được mRNA coi DNA là chuỗi mẫu. Tuy nhiên, trong tin sinh học và trong Biopython, chúng tôi thường làm việc trực tiếp với chuỗi mã hóa và chúng tôi có thể nhận được chuỗi mRNA bằng cách thay đổi chữ T thành U
Ví dụ đơn giản cho phần trên như sau -
>>> from Bio.Seq import Seq >>> from Bio.Seq import transcribe >>> from Bio.Alphabet import IUPAC >>> dna_seq = Seq["ATGCCGATCGTAT",IUPAC.unambiguous_dna] >>> transcribe[dna_seq] Seq['AUGCCGAUCGUAU', IUPACUnambiguousRNA[]] >>>
Để đảo ngược quá trình sao chép, T được đổi thành U như trong mã bên dưới -
>>> rna_seq = transcribe[dna_seq] >>> rna_seq.back_transcribe[] Seq['ATGCCGATCGTAT', IUPACUnambiguousDNA[]]
Để lấy chuỗi mẫu DNA, đảo ngược RNA được phiên mã ngược lại như dưới đây -
>>> rna_seq.back_transcribe[].reverse_complement[] Seq['ATACGATCGGCAT', IUPACUnambiguousDNA[]]
Dịch
Dịch mã là quá trình dịch mã trình tự ARN thành trình tự prôtêin. Xét một chuỗi RNA như hình bên dưới -
>>> rna_seq = Seq["AUGGCCAUUGUAAU",IUPAC.unambiguous_rna] >>> rna_seq Seq['AUGGCCAUUGUAAUGGGCCGCUGAAAGGGUGCCCGAUAG', IUPACUnambiguousRNA[]]
Bây giờ, hãy áp dụng hàm translate[] cho đoạn mã trên -
________số 8_______Trình tự RNA trên là đơn giản. Xét trình tự RNA, AUGGCCAUUGUAAUGGGCCGCUGAAAGGGUGCCCGA và áp dụng translate[] −
>>> rna = Seq['AUGGCCAUUGUAAUGGGCCGCUGAAAGGGUGCCCGA', IUPAC.unambiguous_rna] >>> rna.translate[] Seq['MAIVMGR*KGAR', HasStopCodon[IUPACProtein[], '*']]
Ở đây, các codon dừng được biểu thị bằng dấu hoa thị '*'
Phương thức translate[] có thể dừng ở codon dừng đầu tiên. Để thực hiện điều này, bạn có thể gán to_stop=True trong translate[] như sau -
>>> nucleotide.reverse_complement[] Seq['GACTGACTTCGA', IUPACAmbiguousDNA[]]0
Ở đây, mã kết thúc không được bao gồm trong chuỗi kết quả vì nó không chứa một
Bảng dịch
Trang Mã di truyền của NCBI cung cấp danh sách đầy đủ các bảng dịch được Biopython sử dụng. Chúng ta hãy xem một ví dụ cho bảng tiêu chuẩn để trực quan hóa mã -