用途:在 Python 中完成生物信息学分析,包括生物序列操作、比对、系统发育、微生物生态多样性、排序与统计检验。适用于用户处理 DNA/RNA/蛋白质序列、读写 FASTA/FASTQ/GenBank/Newick/BIOM 等格式、寻找基序、构建或分析系统发育树、计算 alpha/beta 多样性(含 UniFrac)、做 PCoA/CCA/RDA 排序,以及对生物或生态数据做 PERMANOVA、ANOSIM、Mantel 检验、微生物组与群落生态分析、处理蛋白语言模型嵌入和生物数据表。
主要能力与用法:
- 序列:使用 DNA、RNA、Protein 类读写与验证,支持反向互补、转录、翻译、正则找基序,如 skbio.DNA.read('input.fasta'),seq.reverse_complement()。
- 比对:pair_align / pair_align_nucl / pair_align_prot 做全局或局部比对,可用匹配/错配元组、命名矩阵(如 BLOSUM62)、仿射空位罚分;TabularMSA 存储多序列比对,multi_align(0.7.4+)可做渐进式多序列比对,但不替代 MAFFT/MUSCLE。
- 系统发育:TreeNode 读写 Newick、剪枝、重定根、遍历;nj、upgma、gme、bme 从距离矩阵建树;计算 patristic、cophenetic、Robinson-Foulds 距离。
- 多样性:alpha_diversity、beta_diversity 支持 shannon、faith_pd、braycurtis、unweighted_unifrac 等;计数须为整数丰度,系统发育指标需 tree 与 taxa 匹配树叶;旧参数 otu_ids 已更名为 taxa。
- 排序与统计:pcoa、cca、rda;permanova、anosim、mantel,建议 999+ 次置换。
- 其他:DistanceMatrix/DissimilarityMatrix、BIOM Table(从 skbio.table 导入)、skbio.stats.composition 的 clr/ilr、ancom、ancombc 等;ProteinEmbedding 与 ProteinVector 支持嵌入转距离、排序与 numpy。
- I/O:支持 19+ 格式与自动检测,大文件可用生成器读取,部分接口支持 engine="fast"。
限制:计数须为整数丰度;系统发育指标需树与特征 ID 匹配;multi_align 不适用于大型或发表级比对,应使用专用比对器;0.7.4 起 ancombc 返回 ANCOMBCResult,Log2(FC) 更名为 Log(FC);本资料未提供安装命令、价格与平台信息。