核心基因筛选
1.gene_family_analysis.pyfrom Bio import SeqIO
from collections import defaultdict
class GeneFamilyAnalysis:
def __init__(self, fasta_files):
"""
初始化GeneFamilyAnalysis类
:param fasta_files: 10个品种的FASTA文件列表，每个文件包含该品种的基因家族蛋白序列
"""
self.fasta_files = fasta_files
self.gene_presence = defaultdict(set)# 记录基因在哪些品种中出现
def parse_fasta_files(self):
"""
解析所有FASTA文件，记录基因在哪些品种中出现
"""
for index, fasta_file in enumerate(self.fasta_files):
species_name = f"species_{index + 1}"# 假设每个文件代表一个品种
with open(fasta_file, "r") as file:
for record in SeqIO.parse(file, "fasta"):
gene_id = record.id
self.gene_presence.add(species_name)
def classify_genes(self):
"""
根据基因在多少个品种中出现，将其分类为核心基因、非核心基因和特有基因
:return: 核心基因、非核心基因和特有基因的列表
"""
core_genes = []
non_core_genes = []
unique_genes = defaultdict(list)# 记录每个品种中的特有基因
total_species = len(self.fasta_files)
for gene, species_set in self.gene_presence.items():
if len(species_set) == total_species:
core_genes.append(gene)# 核心基因：所有品种中都存在
elif len(species_set) == 1:
unique_genes].append(gene)# 特有基因：只在一个品种中存在
else:
non_core_genes.append(gene)# 非核心基因：存在于部分但不是所有品种
return core_genes, non_core_genes, unique_genes
def save_results(self, core_file, non_core_file, unique_file):
"""
保存结果到文件
:param core_file: 保存核心基因的文件
:param non_core_file: 保存非核心基因的文件
:param unique_file: 保存特有基因的文件
"""
core_genes, non_core_genes, unique_genes = self.classify_genes()
# 保存核心基因
with open(core_file, "w") as f:
f.write("\n".join(core_genes))
print(f"核心基因已保存到 {core_file}")
# 保存非核心基因
with open(non_core_file, "w") as f:
f.write("\n".join(non_core_genes))
print(f"非核心基因已保存到 {non_core_file}")
# 保存特有基因
with open(unique_file, "w") as f:
for species, genes in unique_genes.items():
f.write(f">{species}\n")
f.write("\n".join(genes) + "\n")
print(f"特有基因已保存到 {unique_file}")
2.__init__.py
from .gene_family_analysis import GeneFamilyAnalysis
__all__ = ["GeneFamilyAnalysis"]
3.以下是如何使用这个包来筛选基因家族中的核心基因、非核心基因和特有基因
from mygenefamily import GeneFamilyAnalysis
# 假设我们有10个品种的FASTA文件
fasta_files = [
"species_1.fasta",
"species_2.fasta",
"species_3.fasta",
"species_4.fasta",
"species_5.fasta",
"species_6.fasta",
"species_7.fasta",
"species_8.fasta",
"species_9.fasta",
"species_10.fasta"
]
# 初始化分析对象
gene_analysis = GeneFamilyAnalysis(fasta_files)
# 解析FASTA文件
gene_analysis.parse_fasta_files()
# 保存结果到文件
gene_analysis.save_results(
core_file="core_genes.txt",
non_core_file="non_core_genes.txt",
unique_file="unique_genes.txt"
)
4. 代码说明
[*]
GeneFamilyAnalysis 类：
[*]__init__: 初始化类，传入多个个品种的FASTA文件列表。
[*]parse_fasta_files: 解析FASTA文件，并记录每个基因在哪些品种中存在。
[*]classify_genes: 将基因分类为核心基因、非核心基因和特有基因。
[*]save_results: 将分类结果保存为三个不同的文件，分别保存核心基因、非核心基因和特有基因。
[*]
核心基因：出现在所有品种中的基因。
[*]
非核心基因：出现在部分品种中的基因。
[*]
特有基因：只出现在某个品种中的基因，特有基因按照品种进行分类保存。
biopython有没有模块可以画出基因的序列图，像snapgen一样 Jack-lee 发表于 2024-9-16 15:49
biopython有没有模块可以画出基因的序列图，像snapgen一样
Biopython 中好像没有像 SnapGene 那样专门用于生成基因序列图的模块，Bio.Graphics 模块应该能生成简单的基因序列图
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