用途:GTARS 是面向基因组区间数据的高性能 Python 库,Rust 内核负责解析与集合运算,适合需要批量处理成百上千个 BED 文件的生物信息学与机器学习预处理流程。
主要能力:GenomicIntervalSet 负责 BED 文件读写与索引;支持 intersect、union、merge、subtract、complement 等区间集合运算;Tokenizer 将基因组区域按参考 universe 映射为整数 token,未命中区域返回 OOV token;UniverseBuilder 可从多个 BED 文件构建共识非重叠 universe,并支持 fraction 覆盖率阈值;还可统计区间宽度、覆盖度与重叠比例。
使用方式:需 Python 3.8+,安装命令为 pip install gtars,numpy 可选用于数组转换,无需 Rust 工具链(PyPI 提供预编译 wheel)。典型用法是加载 BED 文件后调用集合运算,或用 Tokenizer 对样本 token 化并构建 presence 向量/矩阵供 ML 使用。
适用场景:ATAC-seq、ChIP-seq、ENCODE peak 文件的预处理,区间重叠统计,以及为 geniml 等工具准备 universe 与 token 输入。
限制:需要 BED 格式(至少 chr、start、end 三列);complement 需提供染色体大小字典;token 化要求 BED 与 universe 使用相同基因组组装和染色体命名约定;超大 universe 或大量文件可能带来内存压力,需分批处理。完整 BAM/SAM/CIGAR 级读取应改用 pysam-genomic-files。