开源生信 Python教程
生信专用简明 Python 文字和视频教程
源码在:https://github.com/Tong-Chen/Bioinfo_course_python
目录
- 背景介绍 - 编程开篇 
- 为什么学习Python 
- 如何安装Python 
- 如何运行Python命令和脚本 
- 使用什么编辑器写Python脚本 
 
- Python程序事例 
- Python基本语法 - 数值变量操作 
- 字符串变量操作 
- 列表操作 
- 集合操作 
- Range使用 
- 字典操作 
- 层级缩进 
- 变量、数据结构、流程控制 
 
- 输入输出 - 交互式输入输出 
- 文件读写 
 
- 实战练习(一) - 背景知识 
- 生信相关作业(一) 
 
- 函数操作 - 函数操作 
- 生信相关作业(二) 
 
- 模块 
- 命令行参数 - 命令行参数 
- 生信相关作业(三) 
 
- 更多Python内容 - 单语句块 
- 列表综合,生成新列表的简化的for循环 
- lambda, map, filer, reduce (保留节目) 
- exec, eval (执行字符串python语句, 保留节目) 
- 正则表达式 
- Python画图 
 
- Reference 
一些练习题
- 给定FASTA格式的文件(test1.fa 和 test2.fa),写一个程序 - cat.py读入文件,并输出到屏幕 (2分)
- open(file) 
- for .. in loop 
- print() 
- strip() function 
- 用到的知识点 
给定FASTQ格式的文件(test1.fq), 写一个程序 cat.py 读入文件,并输出到屏幕 (2分)
- 同上 
- 用到的知识点 
写程序 splitName.py, 读入test2.fa, 并取原始序列名字第一个空格前的名字为处理后的序列名字,输出到屏幕 (2分)
- split 
- 字符串的索引 
- 用到的知识点 
- 输出格式为: - >NM_001011874 gcggcggcgggcgagcgggcgctggagtaggagctg.......
写程序 formatFasta.py, 读入test2.fa,把每条FASTA序列连成一行然后输出 (2分)
- join 
- strip 
- 用到的知识点 
- 输出格式为: - >NM_001011874 gcggcggcgggc......TCCGCTG......GCGTTCACC......CGGGGTCCGGAG
写程序 formatFasta-2.py, 读入test2.fa,把每条FASTA序列分割成80个字母一行的序列 (2分)
- 字符串切片操作 
- range 
- 用到的知识点 
- 输出格式为 - >NM_001011874 gcggcggcgc.(60个字母).TCCGCTGACG #(每行80个字母) acgtgctacg.(60个字母).GCGTTCACCC ACGTACGATG(最后一行可不足80个字母)
写程序 sortFasta.py, 读入test2.fa, 并取原始序列名字第一个空格前的名字为处理后的序列名字,排序后输出 (2分)
- sort 
- dict 
- aDict[key] = [] 
- aDict[key].append(value) 
- 用到的知识点 
提取给定名字的序列 (2分)
- 用到的知识点 
- print >>fh, or fh.write() 
- 取模运算,4 % 2 == 0 
- 写程序 - grepFasta.py, 提取fasta.name中名字对应的test2.fa的序列,并输出到屏幕。
- 写程序 - grepFastq.py, 提取fastq.name中名字对应的test1.fq的序列,并输出到文件。
写程序 screenResult.py, 筛选test.expr中foldChange大于2的基因并且padj小于0.05的基,可以输出整行或只输出基因名字。(4分)
- 逻辑与操作符 and 
- 文件中读取的内容都为字符串,需要用int转换为整数,float转换为浮点数 
- 用到的知识点 
写程序 transferMultipleColumToMatrix.py 将文件(multipleColExpr.txt)中基因在多个组织中的表达数据转换为矩阵形式,并绘制热图。(6分)
- aDict[‘key’] = {} 
- aDict[‘key’][‘key2’] = value 
- if key not in aDict 
- aDict = {‘ENSG00000000003’: {“A-431”: 21.3, “A-549”, 32.5,…},”ENSG00000000003”:{},} 
- 用到的知识点 
- 输入格式(只需要前3列就可以) - Gene Sample Value Unit Abundance ENSG00000000003 A-431 21.3 FPKM Medium ENSG00000000003 A-549 32.5 FPKM Medium ENSG00000000003 AN3-CA 38.2 FPKM Medium ENSG00000000003 BEWO 31.4 FPKM Medium ENSG00000000003 CACO-2 63.9 FPKM High ENSG00000000005 A-431 0.0 FPKM Not detected ENSG00000000005 A-549 0.0 FPKM Not detected ENSG00000000005 AN3-CA 0.0 FPKM Not detected ENSG00000000005 BEWO 0.0 FPKM Not detected ENSG00000000005 CACO-2 0.0 FPKM Not detected
- 输出格式 - Name A-431 A-549 AN3-CA BEWO CACO-2 ENSG00000000460 25.2 14.2 10.6 24.4 14.2 ENSG00000000938 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 ENSG00000001084 19.1 155.1 24.4 12.6 23.5 ENSG00000000457 2.8 3.4 3.8 5.8 2.9
写程序 reverseComplementary.py计算序列 ACGTACGTACGTCACGTCAGCTAGAC的反向互补序列。(2分)
- reverse 
- list(seq) 
- 用到的知识点 
写程序 collapsemiRNAreads.py转换smRNA-Seq的测序数据。(5分)
- 输入文件格式(mir.collapse, tab-分割的两列文件,第一列为序列,第二列为序列被测到的次数) - ID_REF VALUE ACTGCCCTAAGTGCTCCTTCTGGC 2 ATAAGGTGCATCTAGTGCAGATA 25 TGAGGTAGTAGTTTGTGCTGTTT 100 TCCTACGAGTTGCATGGATTC 4
- 输出文件格式 (mir.collapse.fa, 名字的前3个字母为样品的特异标示,中间的数字表示第几条序列,是序列名字的唯一标示,第三部分是x加每个reads被测到的次数。三部分用下划线连起来作为fasta序列的名字。) - >ESB_1_x2 ACTGCCCTAAGTGCTCCTTCTGGC >ESB_2_x25 ATAAGGTGCATCTAGTGCAGATA >ESB_3_x100 TGAGGTAGTAGTTTGTGCTGTTT >ESB_4_x4 TCCTACGAGTTGCATGGATTC
简化的短序列匹配程序 (map.py) 把short.fa中的序列比对到ref.fa, 输出短序列匹配到ref.fa文件中哪些序列的哪些位置。(10分)
- find 
- 用到的知识点 
- 输出格式 (输出格式为bed格式,第一列为匹配到的染色体,第二列和第三列为匹配到染色体序列的起始终止位置(位置标记以0为起始,代表第一个位置;终止位置不包含在内,第一个例子中所示序列的位置是(199,208](前闭后开,实际是chr1染色体第199-206的序列,0起始). 第4列为短序列自身的序列.)。 
- 附加要求:可以只匹配到给定的模板链,也可以考虑匹配到模板链的互补链。这时第5列可以为短序列的名字,第六列为链的信息,匹配到模板链为’+’,匹配到互补链为’-‘。注意匹配到互补链时起始位置也是从模板链的5’端算起的。 - chr1 199 208 TGGCGTTCA chr1 207 216 ACCCCGCTG chr2 63 70 AAATTGC chr3 0 7 AATAAAT
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《流畅的Python》作者卢西亚诺·拉马略(Luciano Ramalho) 是Thoughtworks 首席咨询师、Python 软件基金会成员、巴西知名 Python 语言学习社区 Python Brasil 联合创始人。拥有 25 年 Python 编程经验,他的《流畅的Python》是编程领域经典作品,影响近 8 万读者,基于Python 3.10,内容详尽,精心设计的代码示例有近 500 段!还有大量的图和表,简直对学习真的太友好了!。
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