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alterlab-biopython

编程与开发

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更新于 10-15 19:56

技能介绍

用途:该技能面向计算分子生物学任务,涵盖序列操作、文件读写与格式转换、NCBI 数据库访问、BLAST 检索与结果解析、序列比对、蛋白三维结构分析、系统发育树构建与可视化、基序与群体遗传学分析等。

主要能力:Bio.Seq/Bio.SeqIO 处理序列与 FASTA、GenBank、FASTQ 等格式转换;Bio.Align/Bio.AlignIO 进行成对与多序列比对;Bio.Entrez 编程访问 GenBank、PubMed、Protein、Gene 等数据库;Bio.Blast 运行并解析 BLAST 结果;Bio.PDB 解析 PDB/mmCIF 并按 SMCRA 层级导航结构、计算距离与二面角、叠合与 RMSD;Bio.Phylo 读写 Newick、NEXUS、phyloXML 并构建树;Bio.motifs、Bio.PopGen、Bio.SeqUtils、Bio.Restriction、Bio.Cluster、GenomeDiagram 提供基序、群体遗传、GC 含量与分子量、限制酶位点、聚类和基因组图示等。

使用方式:需 Python 3 与 NumPy,当前版本 Biopython 1.88(支持 Python 3.10–3.14)。可用 uv run --with biopython script.py 或 uv add biopython 安装。访问 NCBI 时必须设置 Entrez.email,可选设置 api_key 提高速率上限。逐个模块导入使用,如 from Bio import SeqIO。

限制与注意:1.86 起移除 Bio.Application 及 Bio.Blast.Applications、Bio.Align.Applications 命令行包装,需改用 subprocess;PairwiseAligner 默认 gap 分数变为 -1 且属性更名;Bio.pairwise2 已弃用,改用 Bio.Align.PairwiseAligner;Bio.Blast.NCBIXML 在 1.89 开发线被列为过时,新代码宜用 1.84 引入的 Blast.parse/read/qblast;1.87 修复 Bio.Entrez.Parser 的 CVE-2025-68463,1.88 移除 Bio.Nexus 解析器中的 eval,应将下载记录视为不可信输入并保持版本更新。该技能不适用于本地 BLAST+/makeblastdb 命令行运行、基因或序列的一行式查询、多网络服务流水线调用、SAM/BAM/CRAM 读写,以及基于未比对序列的 ML 系统发育流程。