Python生物信息学数据管理PDF电子书下载

第一部分 入门 3

第1章 Python shell 3

1.1 本章知识点 3

1.2 案例：计算ATP水解的△G 3

1.2.1 问题描述 3

1.2.2 Python会话示例 4

1.3 命令的含义 4

1.3.1 如何在电脑上运行这个例子 5

1.3.2 变量 7

1.3.3 导入模块 9

1.3.4 计算 10

1.4 示例 12

1.5 自测题 13

第2章 第一个Python程序 14

2.1 本章知识点 14

2.2 案例：如何计算胰岛素序列中的氨基酸频率 14

2.2.1 问题描述 14

2.2.2 Python会话示例 16

2.3 命令的含义 16

2.3.1 如何执行程序 16

2.3.2 程序如何工作 17

2.3.3 注释 17

2.3.4 字符串变量 18

2.3.5 用for进行循环 20

2.3.6 缩进 21

2.3.7 打印至屏幕 21

2.4 示例 22

2.5 自测题 23

第一部分小结 24

第二部分 数据管理 26

第3章 分析数据列 26

3.1 本章知识点 26

3.2 案例：树突长度 26

3.2.1 问题描述 26

3.2.2 Python会话示例 27

3.3 命令的含义 27

3.3.1 读取文本文件 27

3.3.2 写入文本文件 28

3.3.3 将数据收入列表 29

3.3.4 将文本转换为数字 29

3.3.5 将数字转换为文本 30

3.3.6 将数据列写入文本文件 31

3.3.7 计算数值列表 31

3.4 示例 32

3.5 自测题 33

第4章 解析数据记录 34

4.1 本章知识点 34

4.2 案例：整合质谱数据，转化到代谢通路中 34

4.2.1 问题描述 34

4.2.2 Python会话示例 35

4.3 命令的含义 35

4.3.1 if/elif/else语句 36

4.3.2 列表数据结构 38

4.3.3 简洁列表创建方式 40

4.4 示例 41

4.5 自测题 44

第5章 搜索数据 46

5.1 本章知识点 46

5.2 案例：将RNA序列翻译为相应的蛋白质序列 46

5.2.1 问题描述 46

5.2.2 Python会话示例 47

5.3 命令的含义 48

5.3.1 字典 48

5.3.2 while语句 50

5.3.3 用while循环搜索 51

5.3.4 字典搜索 51

5.3.5 列表搜索 52

5.4 示例 52

5.5 自测题 54

第6章 过滤数据 56

6.1 本章知识点 56

6.2 案例：使用RNA-seq输出数据 56

6.2.1 问题描述 56

6.2.2 Python会话示例 58

6.3 命令的含义 59

6.3.1 用简单的for...if组合过滤 59

6.3.2 合并两个数据集 59

6.3.3 两组数据之间的差异 60

6.3.4 从列表、字典和文件中删除元素 60

6.3.5 保持或不保持顺序地删除重复 62

6.3.6 集合 64

6.4 示例 65

6.5 自测题 67

第7章 管理表数据 68

7.1 本章知识点 68

7.2 案例：确定蛋白浓度 68

7.2.1 问题描述 68

7.2.2 Python会话示例 69

7.3 命令的含义 70

7.3.1 二维表的表示方法 70

7.3.2 访问行和单元格 71

7.3.3 插入和删除行 71

7.3.4 访问列 72

7.3.5 插入和删除列 73

7.4 示例 74

7.5 自测题 78

第8章 数据排序 79

8.1 本章知识点 79

8.2 案例：数据表排序 79

8.2.1 问题描述 79

8.2.2 Python会话示例 79

8.3 命令的含义 80

8.3.1 Python列表有利于排序 80

8.3.2 内置函数sorted（） 82

8.3.3 用itemgetter排序 82

8.3.4 按升序／降序排序 82

8.3.5 数据结构（元组、字典）排序 83

8.3.6 按长度对字符串排序 84

8.4 示例 84

8.5 自测题 87

第9章 模式匹配和文本挖掘 89

9.1 本章知识点 89

9.2 案例：在蛋白质序列中搜索磷酸化模体 89

9.2.1 问题描述 89

9.2.2 Python会话示例 90

9.3 命令的含义 90

9.3.1 编译正则表达式 90

9.3.2 模式匹配 91

9.3.3 分组 92

9.3.4 修改字符串 94

9.4 示例 96

9.5 自测题 99

第二部分小结 100

第三部分 模块化编程 103

第10章 将程序划分为函数 103

10.1 本章知识点 103

10.2 案例：处理三维坐标文件 103

10.2.1 问题描述 103

10.2.2 Python会话示例 104

10.3 命令的含义 105

10.3.1 如何定义和调用函数 106

10.3.2 函数参数 108

10.3.3 struct模块 111

10.4 示例 112

10.5 自测题 115

第11章 用类化繁为简 117

11.1 本章知识点 117

11.2 案例：孟德尔遗传 117

11.2.1 问题描述 117

11.2.2 Python会话示例 118

11.3 命令的含义 118

11.3.1 用类创建实例 119

11.3.2 类以属性的形式包含数据 120

11.3.3 类包含的方法 121

11.3.4 __repr__方法可打印类和实例 121

11.3.5 使用类有助于把握复杂程序 122

11.4 示例 123

11.5 自测题 125

第12章 调试 126

12.1 本章知识点 126

12.2 案例：程序无法运行时应该怎样处理 126

12.2.1 问题描述 126

12.2.2 Python会话示例 127

12.3 命令的含义 128

12.3.1 语法错误 128

12.3.2 运行时错误 129

12.3.3 处理异常情况 131

12.3.4 未报告出错信息 132

12.4 示例 135

12.5 自测题 137

第13章 使用外部模块：R语言的Python调用接口 138

13.1 本章知识点 138

13.2 案例：从文件中读取数据，并通过Python使用R计算其平均值 138

13.2.1 问题描述 138

13.2.2 Python会话示例 139

13.3 命令的含义 140

13.3.1 rpy2和r实例的robjects对象 140

13.3.2 从Python中读取R对象 140

13.3.3 创建向量 141

13.3.4 创建矩阵 142

13.3.5 将Python对象转换成R对象 144

13.3.6 如何处理包含点的函数参数 145

13.4 示例 146

13.5 自测题 150

第14章 构建程序流程 151

14.1 本章知识点 151

14.2 案例：构建NGS流程 151

14.2.1 问题描述 151

14.2.2 Python会话示例 152

14.3 命令的含义 153

14.3.1 如何使用TopHat和Cufflinks 154

14.3.2 什么是程序流程 154

14.3.3 在程序中交换文件名和数据 155

14.3.4 编写程序包装器 155

14.3.5 关闭文件时的延迟 156

14.3.6 使用命令行参数 157

14.3.7 测试模块：if__name__＝＝'__main__' 157

14.3.8 处理文件和路径 158

14.4 示例 159

14.5 自测题 161

第15章 编写良好的程序 162

15.1 本章知识点 162

15.2 问题描述：不确定性 162

15.2.1 程序编写存在不确定性 162

15.2.2 程序项目实例 162

15.3 软件工程 163

15.3.1 将编程项目分成小任务 163

15.3.2 将程序分为函数和类 165

15.3.3 编写格式良好的代码 166

15.3.4 使用存储库控制程序版本 167

15.3.5 如何将自己的程序分发给其他人 168

15.3.6 软件开发的周期 169

15.4 示例 171

15.5 自测题 173

第三部分小结 174

第四部分 数据可视化 176

第16章 创建科学图表 176

16.1 本章知识点 176

16.2 案例：核糖体的核苷酸频率 176

16.2.1 问题描述 176

16.2.2 Python会话示例 177

16.3 命令的含义 177

16.3.1 matplotlib库 177

16.3.2 绘制竖的柱状图 178

16.3.3 为x轴和y轴添加标注 179

16.3.4 添加刻度 179

16.3.5 添加一个图例框 179

16.3.6 添加图的标题 179

16.3.7 设置图表的边界 179

16.3.8 以低分辨率和高分辨率导出一个图像文件 180

16.4 示例 180

16.5 自测题 184

第17章 使用PyMOL创建分子图像 185

17.1 本章知识点 185

17.2 示例：锌指 185

17.2.1 什么是PyMOL 185

17.2.2 PyMOL会话示例 187

17.3 用七个步骤来创建高分辨率的图像 188

17.3.1 创建一个PyMOL脚本文件 188

17.3.2 加载和保存分子 189

17.3.3 选取分子的局部 190

17.3.4 为每个选取选择展现形式 192

17.3.5 设置颜色 194

17.3.6 设置摄影位置 195

17.3.7 导出高分辨率图像 195

17.4 示例 197

17.5 自测题 198

第18章 处理图像 199

18.1 本章知识点 199

18.2 案例：画一个质粒 199

18.2.1 问题描述 199

18.2.2 Python会话示例 200

18.3 命令的含义 201

18.3.1 创建一个图像 201

18.3.2 读和写图像 201

18.3.3 坐标 202

18.3.4 绘制几何形状 202

18.3.5 旋转图像 204

18.3.6 添加文本标记 204

18.3.7 颜色 205

18.3.8 辅助变量 205

18.4 示例 206

18.5 自测题 207

第四部分小结 208

第五部分 Biopython 212

第19章 使用序列数据 212

19.1 本章知识点 212

19.2 案例：如何将一条DNA编码序列翻译成对应的蛋白质序列，并把它写入FASTA文件 212

19.2.1 问题描述 212

19.2.2 Python会话示例 212

19.3 命令的含义 213

19.3.1 Seq对象 213

19.3.2 把序列当成字符串工作 215

19.3.3 MutableSeq对象 216

19.3.4 SeqRecord对象 217

19.3.5 SeqIO模块 218

19.4 示例 219

19.5 自测题 221

第20章 从网络资源中检索数据 222

20.1 本章知识点 222

20.2 案例：在PubMed中用关键词搜索文献，下载并解析对应的记录 222

20.2.1 问题描述 222

20.2.2 Python会话示例 223

20.3 命令的含义 223

20.3.1 Entrez模块 223

20.3.2 Medline模块 225

20.4 示例 225

20.5 自测题 228

第21章 使用三维结构数据 230

21.1 本章知识点 230

21.2 案例：从PDB文件中提取原子名及其三维坐标 230

21.2.1 问题描述 230

21.2.2 Python会话示例 230

21.3 命令的含义 231

21.3.1 Bio.PDB模块 231

21.3.2 SMCRA结构层次 232

21.4 示例 236

21.5 自测题 238

第五部分小结 240

第六部分 编程秘笈 242

编程秘笈1：PyCogent库 242

编程秘笈2：反向互补和随机化序列 244

编程秘笈3：用概率创建随机序列 246

编程秘笈4：用Biopython解析多序列联配 247

编程秘笈5：从多序列联配中计算共有序列 249

编程秘笈6：计算系统发生树的节点间的距离 251

编程秘笈7：核苷酸序列的密码子频率 253

编程秘笈8：解析Vienna格式的RNA二级结构 256

编程秘笈9：解析BLAST的XML输出 258

编程秘笈10：解析SBML文件 259

编程秘笈11：运行BLAST 261

编程秘笈12：访问、下载和读取网页 265

编程秘笈13：解析HTML文件 267

编程秘笈14：将PDB文件分割成PDB链文件 269

编程秘笈15：在PDB结构上找到两个最靠近的Cα原子 270

编程秘笈16：提取两个PDB链间的界面 272

编程秘笈17：用Modeller建立同源模型 274

编程秘笈18：用ModeRNA分析RNA三维同源模型 276

编程秘笈19：从三级结构计算RNA碱基配对 278

编程秘笈20：结构重叠的真实实例：丝氨酸蛋白酶催化三分子 280

附录 282

附录A 命令概览 282

附录B Python资源 299

附录C 记录样板 302

附录D 处理目录和用UNIX编程 307