寻找蛋白质序列中的氨基酸基序

时间:2014-04-02 11:21:32

标签: python bioinformatics dna-sequence

我有简单的搜索引擎,包含字典,其中包含多个条目的UniProt代码和序列。

最后,我想在所有这些序列中找到一些基序,并在每个序列中打印其位置(仅起始氨基酸)。

对于简单的图案我使用下面的代码

完成了这样的任务
#Simple definition of the motif 
motif='AA'

for u, seq in dict.iteritems():
    for i in range(len(seq)):
        if seq[i:].startswith(motif):
            print "%s has been found in %d position of %s"%(motif, i+1, u)
            continue

我的dict就像

>>> dict
{'P07204_TRBM_HUMAN': 'MLGVLVLGALALAGLGFPAPAEPQPGGSQCVEHDCFALYPGPATFLNASQICDGLRGHLMTVRSSVAADVISLLLNGDGGVGRRRLWIGLQLPPGCGDPKRLGPLRGFQWVTGDNNTSYSRWARLDLNGAPLCGPLCVAVSAAEATVPSEPIWEEQQCEVKADGFLCEFHFPATCRPLAVEPGAAAAAVSITYGTPFAARGADFQALPVGSSAAVAPLGLQLMCTAPPGAVQGHWAREAPGAWDCSVENGGCEHACNAIPGAPRCQCPAGAALQADGRSCTASATQSCNDLCEHFCVPNPDQPGSYSCMCETGYRLAADQHRCEDVDDCILEPSPCPQRCVNTQGGFECHCYPNYDLVDGECVEPVDPCFRANCEYQCQPLNQTSYLCVCAEGFAPIPHEPHRCQMFCNQTACPADCDPNTQASCECPEGYILDDGFICTDIDECENGGFCSGVCHNLPGTFECICGPDSALARHIGTDCDSGKVDGGDSGSGEPPPSPTPGSTLTPPAVGLVHSGLLIGISIASLCLVVALLALLCHLRKKQGAARAKMEYKCAAPSKEVVLQHVRTERTPQRL', 'B5ZC00': 'MKNKFKTQEELVNHLKTVGFVFANSEIYNGLANAWDYGPLGVLLKNNLKNLWWKEFVTKQKDVVGLDSAIILNPLVWKASGHLDNFSDPLIDCKNCKARYRADKLIESFDENIHIAENSSNEEFAKVLNDYEISCPTCKQFNWTEIRHFNLMFKTYQGVIEDAKNVVYLRPETAQGIFVNFKNVQRSMRLHLPFGIAQIGKSFRNEITPGNFIFRTREFEQMEIEFFLKEESAYDIFDKYLNQIENWLVSACGLSLNNLRKHEHPKEELSHYSKKTIDFEYNFLHGFSELYGIAYRTNYDLSVHMNLSKKDLTYFDEQTKEKYVPHVIEPSVGVERLLYAILTEATFIEKLENDDERILMDLKYDLAPYKIAVMPLVNKLKDKAEEIYGKILDLNISATFDNSGSIGKRYRRQDAIGTIYCLTIDFDSLDDQQDPSFTIRERNSMAQKRIKLSELPLYLNQKAHEDFQRQCQK', 'A2Z669': 'MRASRPVVHPVEAPPPAALAVAAAAVAVEAGVGAGGGAAAHGGENAQPRGVRMKDPPGAPGTPGGLGLRLVQAFFAAAALAVMASTDDFPSVSAFCYLVAAAILQCLWSLSLAVVDIYALLVKRSLRNPQAVCIFTIGDGITGTLTLGAACASAGITVLIGNDLNICANNHCASFETATAMAFISWFALAPSCVLNFWSMASR', 'P20840_SAG1_YEAST': 'MFTFLKIILWLFSLALASAININDITFSNLEITPLTANKQPDQGWTATFDFSIADASSIREGDEFTLSMPHVYRIKLLNSSQTATISLADGTEAFKCYVSQQAAYLYENTTFTCTAQNDLSSYNTIDGSITFSLNFSDGGSSYEYELENAKFFKSGPMLVKLGNQMSDVVNFDPAAFTENVFHSGRSTGYGSFESYHLGMYCPNGYFLGGTEKIDYDSSNNNVDLDCSSVQVYSSNDFNDWWFPQSYNDTNADVTCFGSNLWITLDEKLYDGEMLWVNALQSLPANVNTIDHALEFQYTCLDTIANTTYATQFSTTREFIVYQGRNLGTASAKSSFISTTTTDLTSINTSAYSTGSISTVETGNRTTSEVISHVVTTSTKLSPTATTSLTIAQTSIYSTDSNITVGTDIHTTSEVISDVETISRETASTVVAAPTSTTGWTGAMNTYISQFTSSSFATINSTPIISSSAVFETSDASIVNVHTENITNTAAVPSEEPTFVNATRNSLNSFCSSKQPSSPSSYTSSPLVSSLSVSKTLLSTSFTPSVPTSNTYIKTKNTGYFEHTALTTSSVGLNSFSETAVSSQGTKIDTFLVSSLIAYPSSASGSQLSGIQQNFTSTSLMISTYEGKASIFFSAELGSIIFLLLSYLLF'}

沿着所有三个序列打印所有AA基序位置。

现在我想使用RE在这些序列中找到复杂的图案。

# search complex motifs using regular expressions
for u, seq in dict.iteritems():
        m=re.search(r"N[^P](S|T)[^P]", seq[:])
        if re.search(r"N[^P](S|T)[^P]", seq[:]):
            print "%s has been found at the %s position in %s"%(m.group(), str(m.start()+1), u)
            continue

使用这段代码我只能检测一次序列的motif。我应该如何定义加法FOR循环更准确以获得结果,如第一种情况假设每个主题在每个序列中可以多次?

3 个答案:

答案 0 :(得分:1)

如果您想查找所有匹配项,只需使用findall代替search即可。它返回结果列表而不是单个结果。

此外,您以一种比它需要的速度慢得多的方式进行简单的主题搜索。不要多次对字符串进行分区(seq[i:])并在分区上使用startswith,而是考虑在整个字符串上多次使用string.index

motif='AA'

for u, seq in dict.iteritems():
    i=-1 #start search at the beginning of the sequence
    while True:
        try:
            i= seq.index(motif, i+1) #get the index of the next occurrence
            print "%s has been found in %d position of %s"%(motif, i+1, u)
        except ValueError:
            break #no more motifs found

答案 1 :(得分:0)

你可以重复你对子序列的研究:

for u, seq in dict.iteritems():
    start = 0;
    m=re.search(r"N[^P](S|T)[^P]", seq[start:])
    while (m) :
        print "%s has been found at the %s position in %s"%(m.group(), str(m.start()+1), u)
        start = m.start()
        m=re.search(r"N[^P](S|T)[^P]", seq[start:])

如果你的主题与自身重叠,它就不会起作用(即如果你在AEAEA中寻找AEA,你只能获得(AEA)EA而不是AE(AEA)),在这种情况下你需要更精确的研究

答案 2 :(得分:0)

感谢您的建议!

不幸的是,所有的例子都是WHILE循环产生了具有错误结果的不定式循环。

我已经用re.match方法和我的第一个算法解决了这个问题。我怎样才能提高这种循环的效率

for u, seq in dict.iteritems():
    for i in range(len(seq)):
        if re.match(motif, seq[i:]):
            print "%s has been found in %d position of %s"%(motif, i+1, u)          
            found[u]=i+1
            continue

我也遇到了在这个循环中定义的找到的字典的问题,并且应该附加值(每个Uniprot代码(键)的找到主题的位置。下面你可以看到在循环后只有每个键的最后一个位置已经被提出了在几个位置发现了图案

{'P07204_TRBM_HUMAN': 409, 'B5ZC00': 395, 'P20840_SAG1_YEAST': 614}

如何以显式形式呈现motif = re.compile(r“N ^ P [^ P]”)。下面你可以看到一些错误的结果,应该定义第一个位置

<_sre.SRE_Pattern object at 0x7f4ee5b11b70> has been found in 364 position of P20840_SAG1_YEAST
<_sre.SRE_Pattern object at 0x7f4ee5b11b70> has been found in 402 position of P20840_SAG1_YEAST
<_sre.SRE_Pattern object at 0x7f4ee5b11b70> has been found in 485 position of P20840_SAG1_YEAST
<_sre.SRE_Pattern object at 0x7f4ee5b11b70> has been found in 501 position of P20840_SAG1_YEAST
<_sre.SRE_Pattern object at 0x7f4ee5b11b70> has been found in 614 position of P20840_SAG1_YEAST

非常感谢您的帮助