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scikit-bio

数据与分析

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更新于 10-15 22:39

技能介绍

用途:scikit-bio 是面向生物数据的 Python 库,适用于生物信息学分析,包括序列操作、比对、系统发育、微生物生态与多元统计。可通过 pip install scikit-bio 或 conda install -c conda-forge scikit-bio 安装。

主要能力:

  1. 序列操作:DNA、RNA、Protein 类读写 FASTA/FASTQ/GenBank/EMBL,支持切片、反向互补、转录、翻译、正则查找 motif、距离计算。
  2. 序列比对:全局与局部比对(如 local_pairwise_align_ssw、StripedSmithWaterman),支持评分方案与 CIGAR 转换;TabularMSA 存储多序列比对并可计算 consensus。
  3. 系统发育树:TreeNode 读写 Newick,支持 UPGMA、邻接法 nj、GME、BME 构树,剪枝、重根、遍历,以及 patristic、cophenetic、Robinson-Foulds 距离。
  4. 多样性分析:alpha_diversity、beta_diversity,含 Shannon、Simpson、Faith's PD、Bray-Curtis、Jaccard、UniFrac。
  5. 排序分析:pcoa、cca 等,结果含特征值、解释比例与坐标。
  6. 统计检验:permanova、anosim、permd...

使用方式:从 skbio 导入相应类与函数,如 skbio.DNA.read、TreeNode.read、alpha_diversity、beta_diversity、pcoa、permanova、DistanceMatrix、Table 等,按“读数据→计算指标→排序→统计检验”的流程组合。

限制:计数须为整数丰度而非相对频率;系统发育指标需树与 OTU ID 映射;部分度量对生根方式有要求;大文件建议用生成器;PERMANOVA 对离散度差异敏感,宜配合 PERMDISP。官方文档与 GitHub 仓库见资料所列,更多参数细节暂未在资料中完整提供。