Модуль Bio.Seq из библиотеки BioPython

Модуль Bio.Seq из библиотеки BioPython предоставляет объект Seq, который предназначен для работы с биологическими последовательностями (ДНК, РНК, белки). Он расширяет функциональность обычных строк Python, добавляя методы, специфичные для биоинформатики.

Что такое объект Seq?

• Объект Seq представляет биологическую последовательность и позволяет выполнять операции, такие как комплементация, обратная последовательность, транскрипция, трансляция и другие.
• Поддерживает неизменяемость (immutable), что делает его безопасным для работы с данными.

Пример:

from Bio.Seq import Seq 
dna_seq = Seq("ATGCGTACGATC") 
print(dna_seq) # Вывод: ATGCGTACGATC

Создание объекта Seq

• Объект Seq можно создать из строки, содержащей символы:
  • ДНК: A, T, G, C
  • РНК: A, U, G, C
  • Белки: 20 аминокислотных букв (например, M, F, L)

Пример:

from Bio.Seq import Seq

dna = Seq("ATGCTACG")
rna = Seq("AUGCUACG")
protein = Seq("MKTLLL")

Основные методы и операции с Seq

3.1 Получение длины последовательности

• Используется стандартная функция len().

print(len(dna_seq)) # Вывод: 12 

3.2 Доступ к символам

• Индексация начинается с 0.

print(dna_seq[0]) # Первый символ: A 
print(dna_seq[-1]) # Последний символ: C 

3.3 Срезы (slicing)

• Работает аналогично строкам Python.

print(dna_seq[:3]) # Первые 3 символа: ATG 
print(dna_seq[-3:]) # Последние 3 символа: ATC 

3.4 Комплементация и обратная последовательность

• Комплементация: Создание комплементарной цепи ДНК.

  complement = dna_seq.complement() 
  print(complement) # Вывод: TACGCATGCTAG 

• Обратная комплементация: Инвертирование комплементарной цепи.

  reverse_complement = dna_seq.reverse_complement() 
  print(reverse_complement) # Вывод: GATCGTACGCAT 

3.5 Транскрипция (DNA → RNA)

• Замена тимина (T) на урацил (U).

rna_seq = dna_seq.transcribe() 
print(rna_seq) # Вывод: AUGCGUACGAUC 

3.6 Обратная транскрипция (RNA → DNA)

• Преобразование РНК в ДНК.

dna_from_rna = rna_seq.back_transcribe()
print(dna_from_rna) # Вывод: ATGCGTACGATC 

3.7 Трансляция (RNA → белок)

• Преобразование последовательности РНК в последовательность аминокислот.

protein_seq = rna_seq.translate()
print(protein_seq) # Вывод: MR* 

• Если последовательность содержит кодоны-стопы, они обозначаются символом *.

3.8 Поиск и подсчёт символов

• Поиск:

  print(dna_seq.find("CGT")) # Индекс первого вхождения: 2 

• Подсчёт символов:

  print(dna_seq.count("A")) # Количество A: 3 

3.9 Проверка типа последовательности

• ДНК:

  print("T" in dna_seq) # True 

• РНК:

  print("U" in rna_seq) # True