Make your life better by Biopython

一、视频摘要

本实验简单介绍python的第三方扩展包Biopython在序列处理方面的基础用法。在环境配置好后，使用者可在不连接网络以及摆脱老旧软件的条件下方便处理序列，如：序列长度计数、获取反向互补序列、DNA与RNA相互转换以及核酸序列表达成蛋白质等。

二、关键词

python, Biopython, bioinformatics

三、实验样品信息，试剂、耗材或仪器

1. 样品信息

无

2. 试剂和耗材

无

3. 仪器和软件

在官方网站（https://www.python.org/downloads/）下载并安装python，windows下可使用系统自带的CMD或Power shell，或者安装最新版本的PyCharm社区版（https://www.jetbrains.com/zh-cn/pycharm/）。

四、实验操作

以Windows系列操作系统为例：

1、下载Python安装包，安装至本地。下载网址：https://www.python.org/downloads/

2、在power shell或cmd中输入python，确定其安装成功后，安装Biopython包。依旧在power shell或cmd内输入命令：python -m pip install biopython

3、在桌面创建一个记事本，重命名为sequence tools.py

4、用记事本方式打开该文件，将以分割线之后内容复制粘贴进去保存。

5、用Python打开该文件。

=====================================分割线=====================================

from Bio.Seq import Seq, back_transcribe

def work():

    my_seq = Seq(input('\n——————请输入DNA、RNA或protein序列(Ctrl+Z后按Enter退出进程)——————：'))

    print('1、互补链序列\n2、反向互补链序列\n3、首尾颠倒\n4、DNA转录成RNA\n5、RNA反转录成cDNA\n6、DNA/RNA序列翻译成蛋白质\n7、转为小写\n8、转为大写')

    function = input('请选择功能,输入相应序号: ')

    if function == '1':

        print('\n互补链序列: 3\' -', my_seq.complement(), '- 5\'\n长度：', len(my_seq.complement()), 'bp')

    elif function == '2':

        print('\n反向互补链序列: 5\' -', my_seq.reverse_complement(), '- 3\'\n长度：', len(my_seq.reverse_complement()), 'bp')

    elif function == '3':

        print('\n首尾颠倒: ', my_seq[::-1], '\n长度：', len(my_seq[::-1]), 'bp')

    elif function == '4':

        print('\nDNA转录成RNA: 5\' -', my_seq.reverse_complement().transcribe(), '- 3\'\n长度：', len(my_seq.reverse_complement().transcribe()), 'bp')

    elif function == '5':

        my_seq_str = str(my_seq)

        if 'T' in my_seq_str:

            print('\n请输入RNA序列。')

        elif 't' in my_seq_str:

            print('\n请输入RNA序列。')

        else:

            print('\nRNA反转录成cDNA: 5\' -', back_transcribe(my_seq_str), '- 3\'\n长度：', len(back_transcribe(my_seq_str)), 'bp')

    elif function == '6':

        print('\nDNA/RNA序列翻译成蛋白质: ', my_seq.translate(), '\n氨基酸数量：', len(my_seq.translate()))

    elif function == '7':

        print('\n小写序列： ', my_seq.lower(), '\n长度：', len(my_seq.lower()), 'bp')

    elif function == '8':

        print('\n大写序列： ', my_seq.upper(), '\n长度：', len(my_seq.upper()), 'bp')

    else:

        print('''\n请检查输入序列是否正确。''')

while True:

    work()

五、注意事项

1、不同电脑可能受其自身系统版本及环境问题导致扩展包安装困难，若上述方法实施困难可选择PyCharm直接安装Biopython，代码不变，使用该软件运行程序。配置完成后，该方法同样可以不依赖网络以及老旧软件。

2、使用代码时注意编程语言规则，否则程序会报错。

六、结果分析（可选）

七、参考文献（可选）

Peter J. A. Cock, Tiago Antao, Jeffrey T. Chang, Brad A. Chapman, Cymon J. Cox, Andrew Dalke, Iddo Friedberg, Thomas Hamelryck, Frank Kauff, Bartek Wilczynski, Michiel J. L. de Hoon: “Biopython: freely available Python tools for computational molecular biology and bioinformatics”. Bioinformatics 25 (11), 1422–1423(2009). doi:10.1093/bioinformatics/btp163