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数据与分析

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更新于 10-16 06:20

技能介绍

ETE(Environment for Tree Exploration)是用于系统发育与层次树分析的工具包,可操作树结构、分析进化事件、可视化结果,并与生物数据库集成,服务于系统发育基因组学与聚类分析。

用途与主要能力:

  1. 树操作与分析:读写 Newick、NHX、PhyloXML、NeXML;按前序/后序/层序遍历;剪枝、定根、折叠节点、解析多分支;计算分支长度与拓扑距离;用 Robinson-Foulds 距离比较树。
  2. 系统发育分析:PhyloTree 可关联 FASTA/Phylip 比对,自动或自定义物种名提取,检测复制与物种形成事件,识别直系同源与旁系同源,按复制拆分基因家族。
  3. NCBI 分类集成:NCBITaxa 首次实例化自动下载约 300MB 分类数据库至 ~/.etetoolkit/taxa.sqlite,支持 taxid 与学名互转、获取谱系、构建分类树并注释。
  4. 可视化:输出 PNG、PDF、SVG,支持矩形与环形布局、交互式 GUI、NodeStyle 与 Faces 自定义样式。
  5. 聚类分析:ClusterTree 关联数据矩阵,计算轮廓系数、Dunn 指数等指标,并绘制热图。
  6. 树比较:计算 RF 距离、归一化 RF、分区差异与共识树。

使用方式:安装 pip install ete3;渲染或 GUI 可选 pip install ete3[gui],macOS 可 brew install qt@5,Ubuntu/Debian 可 sudo apt-get install python3-pyqt5 python3-pyqt5.qtsvg。命令行脚本示例:python scripts/tree_operations.py stats tree.nw、python scripts/quick_visualize.py tree.nw output.pdf。

适用场景:系统发育基因组学流程、树预处理与格式转换、出版级图件、批量树分析。

限制:首次使用 NCBI 分类需下载约 300MB 数据库;渲染依赖 Qt 系统库;超大树上万叶节点建议用迭代器而非列表;具体收费、平台与效果资料暂未提供。