以下代码均为个人原创,如有疑问,欢迎交流。新浪微博:拾毅者

本节内容:

  • pssm生成
  • pssm简化
  • 标准的pssm构建
  • 滑动pssm生成

在基于蛋白质序列的相关预測中。使用PSSM打分矩阵会得将预測效果大大提高,同一时候,假设使用滑动的PSSM,效果又会进一步提高。这里主要以分享代码为主,以下介绍下PSSM从生成到处理的全过程。

1.PSSM的生成

PSSM的生成有多种方式,这里使用的psiblast软件。ncbi-blast-2.2.28+/bin/psiblast。下载地址:http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?CMD=Web&PAGE_TYPE=BlastNews#1 用法。输入一个序列,加上相关參数,直接输出PSSM文件

代码

#一个命令函数,依据pdb文件。使用blast生成pssm文件
def command_pssm(content, output_file,pssm_file):
os.system('/ifs/share/lib/blast/ncbi-blast-2.2.28+/bin/psiblast \
-query %s \
-db /ifs/data/database/blast_data/nr \
-num_iterations 3 \
-out %s \
-out_ascii_pssm %s &' %(content, output_file,pssm_file))

上面是运行的命令,封装成函数,以下为实际代码:

#对每一个序列进行PSSM打分
def pssm(proseq,outdir):
inputfile = open(proseq,'r')
content = ''
input_file = ''
output_file = ''
pssm_file = ''
chain_name = []
for eachline in inputfile:
if '>' in eachline:
if len(content):
temp_file = open(outdir + '/fasta/' + chain_name,'w')
temp_file.write(content)
input_file = outdir + '/fasta/' + chain_name
output_file = outdir + '/' + chain_name + '.out'
pssm_file = outdir + '/' + chain_name + '.pssm'
command_pssm(input_file, output_file,pssm_file)
temp_file.close
content = ''
chain_name = eachline[1:5] + eachline[6:7]
content += ''.join(eachline)
#print content
#print chain_name
if len(content):
temp_file = open(outdir + '/fasta/' + chain_name,'w')
temp_file.write(content)
input_file = outdir + '/fasta/' + chain_name
output_file = outdir + '/' + chain_name + '.out'
pssm_file = outdir + '/' + chain_name + '.pssm'
command_pssm(input_file, output_file,pssm_file)
temp_file.close
inputfile.close()

測试用例:

'''
#生成pssm文件,迭代次数为3
proseq = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/data/protein.seq'
outdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm'
pssm(proseq,outdir)
'''

PSSM输出例子:

2.简化PSSM数据

通常我们须要的仅仅是前面的20列

以下通过代码来实现上面的功能:

#格式化pssm每行数据
def formateachline(eachline):
col = eachline[0:5].strip()
col += '\t' + eachline[5:8].strip()
begin = 9
end = begin +3
for i in range(20):
begin = begin
end = begin + 3
col += '\t' + eachline[begin:end].strip()
begin = end
col += '\n'
return col

简化pssm。仅仅要得到前面的20个氨基酸的打分值

def simplifypssm(pssmdir,newdir):
listfile = os.listdir(pssmdir)
for eachfile in listfile:
with open(pssmdir + '/' + eachfile,'r') as inputpssm:
with open(newdir + '/' + eachfile,'w') as outfile:
count = 0
for eachline in inputpssm:
count +=1
if count <= 3:
continue
if not len(eachline.strip()):
break
oneline = formateachline(eachline)
outfile.write(''.join(oneline))
''' Test example
pssmdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/oldpssm'
newdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/newpssm'
simplifypssm(pssmdir, newdir)
'''

3.得到标准的PSSM

通过上面抽取出来的PSSM,以下通过代码来获得一个滑动的PSSM

#标准的pssm,直接依据标准的pssm滑动
def standardPSSM(window_size,pssmdir,outdir):
listfile = os.listdir(pssmdir)
for eachfile in listfile:
outfile = open(outdir + '/' + eachfile, 'w')
with open(pssmdir + '/' + eachfile, 'r') as inputf:
inputfile = inputf.readlines()
for linenum in range(len(inputfile)):
content = []
first = [];second = [];third=[];last=[]
if linenum < window_size/2:
for i in range((window_size/2 - linenum)*20):
second.append('\t0')
if window_size/2 - linenum > 0:
countline = window_size - (window_size/2 - linenum)
else:
countline = window_size #get needed line count linetemp = 0
for eachline in inputfile:
if linetemp < linenum-window_size/2:
linetemp += 1
continue
if linetemp == linenum:
thisline = eachline.split('\t')
for j in range(0,2):
if j>0:
first.append('\t')
first.append(thisline[j].strip())
if countline > 0:
oneline = eachline.split('\t')
for j in range(2,len(oneline)):
third.append('\t' + oneline[j].strip())
countline -=1
else:
break
linetemp += 1
while countline:
for i in range(20):
last.append('\t0')
countline -=1
content += first + second + third + last
outfile.write(''.join(content) + '\n')
outfile.close() '''Test example
pssmdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/newpssm'
newdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/standardpssm'
window_size = 5
standardPSSM(window_size,pssmdir, newdir)
'''

4.依据滑动窗体求出滑动的PSSM

#依据窗体大小,计算出滑动后的20个氨基酸打分值
def computedPSSM(window_size,pssmdir,outdir):
listfile = os.listdir(pssmdir)
for eachfile in listfile:
outfile = open(outdir + '/' + eachfile, 'w')
with open(pssmdir + '/' + eachfile, 'r') as inputf:
inputfile = inputf.readlines()
for linenum in range(len(inputfile)):
content = []
first = [];second = []
if window_size/2 - linenum > 0:
countline = window_size - (window_size/2 - linenum)
else:
countline = window_size #get needed line count linetemp = 0
for eachline in inputfile:
if linetemp < linenum-window_size/2:
linetemp += 1
continue
if linetemp == linenum:
thisline = eachline.split('\t')
for j in range(0,2):
if j>0:first.append('\t')
first.append(thisline[j].strip())
if countline > 0:
oneline = eachline.split('\t')[2:len(eachline)]
tline = []
for i in range(len(oneline)):
tline.append(int(oneline[i]))
if len(second)==0:
second += tline
else:
second = list(map(lambda x: x[0]+x[1], zip(second, tline)))
countline -=1
else:
break
linetemp += 1
format_second = []
for i in range(len(second)):
format_second.append('\t' + str(second[i]))
content += first + format_second
outfile.write(''.join(content) + '\n')
outfile.close()
'''
pssmdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/newpssm'
newdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/computedpssm'
window_size = 5
computedPSSM(window_size,pssmdir, newdir)
'''

平滑的PSSM,仅仅是pssmdir不同,直接调用standardPSSM函数

def smoothedPSSM(window_size,pssmdir,outdir):
standardPSSM(window_size,pssmdir, outdir) '''Test example
pssmdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/computedpssm'
newdir = '/ifs/home/liudiwei/experiment/step2/pssm/smoothedpssm'
window_size = 5
smoothedPSSM(window_size,pssmdir,newdir)
'''

最后得到的是一个滑动的PSSM矩阵,特征的维数随窗体的大小逐渐增减。


本栏目python代码分享持续更新中,欢迎关注:Dream_Angel_Z博客 新浪微博:拾毅者


PSSM特征-从生成到处理的更多相关文章

  1. iOS二维码生成、识别、扫描等

    二维码扫描 前言: 最近的项目中使用到了二维码,二维码这个模块功能也完成:觉得还是有必要总结一下用来做记录.好长时间没有写二维码了都忘记在差不多了,重新拾起来还是挻快的. 二维码使用场景: 生活中有很 ...

  2. weka数据挖掘拾遗(三)----再谈如果何生成arff

    前一阵子写过一个arff的随笔,但是写完后发现有些啰嗦.其实如果使用weka自带的api,生成arff文件将变成一件很简单的事儿. 首先,可以先把特征文件生成csv格式的.csv格式就是每列数据都用逗 ...

  3. NLP+VS=>Image Caption︱自动生成图像标题技术论文+相关项目

    读聪明人的笔记,是不是也能变聪明呢? Image Caption是一个融合计算机视觉.自然语言处理和机器学习的综合问题,它类似于翻译一副图片为一段描述文字. Image Caption问题可以定义为二 ...

  4. 条件随机场之CRF++源码详解-特征

    我在学习条件随机场的时候经常有这样的疑问,crf预测当前节点label如何利用其他节点的信息.crf的训练样本与其他的分类器有什么不同.crf的公式中特征函数是什么以及这些特征函数是如何表示的.在这一 ...

  5. 『计算机视觉』Mask-RCNN_推断网络其三:RPN锚框处理和Proposal生成

    一.RPN锚框信息生成 上文的最后,我们生成了用于计算锚框信息的特征(源代码在inference模式中不进行锚框生成,而是外部生成好feed进网络,training模式下在向前传播时直接生成锚框,不过 ...

  6. weka数据挖掘拾遗(一)---- 生成Arff格式文件

    一.什么是arff格式文件 1.arff是Attribute-Relation File Format缩写,从英文字面也能大概看出什么意思.它是weka数据挖掘开源程序使用的一种文件模式.由于weka ...

  7. SENet(Squeeze-and-Excitation Networks)算法笔记---通过学习的方式来自动获取到每个特征通道的重要程度,然后依照这个重要程度去提升有用的特征并抑制对当前任务用处不大的特征

    Momenta详解ImageNet 2017夺冠架构SENet 转自机器之心专栏 作者:胡杰 本届 CVPR 2017大会上出现了很多值得关注的精彩论文,国内自动驾驶创业公司 Momenta 联合机器 ...

  8. pytorch实现yolov3(2) 配置文件解析及各layer生成

    配置文件 配置文件yolov3.cfg定义了网络的结构 .... [convolutional] batch_normalize=1 filters=64 size=3 stride=2 pad=1 ...

  9. [转]java生成 excel 并导出文件

    原文:https://blog.csdn.net/xunwei0303/article/details/53213130 目前,比较常用的实现Java导入.导出Excel的技术有两种Jakarta P ...

随机推荐

  1. shell 文件夹总大小 du -sh 文件夹

    du -sh 文件夹 du [-abcDhHklmsSx] [-L <符号连接>][-X <文件>][--block-size][--exclude=<目录或文件> ...

  2. lua中self.__index = self是什么意思?

    example1 Account = {balance = 0} function Account:new(conf) conf = conf or {} setmetatable(conf,self ...

  3. zlib stream

      官方帮助手册 http://www.zlib.net/manual.html   #include <stdlib.h> #include <string.h> #incl ...

  4. sql server mvp 發糞塗牆

    http://blog.csdn.net/dba_huangzj/article/details/38295753

  5. VS2010免费插件

    用惯了VC助手后,突然用裸的VS真不习惯... 1. 在Visual Studio 2010中,我们可以通过在任何代码文件中使用快捷键“Ctrl + ,”(Ctrl键加上逗号键)调出“Quick Se ...

  6. xcode 6 exporting ipa 提示 Your account already has a valid iOS distribution certificate

    在Product - Archive 包过程中,选择Save for Ad hoc Deployment模式[给内部人员测试],export包时,弹出了如下提示 自己遇到时候问题:首先adhoc需要本 ...

  7. 【Linux】CentOS7上安装搜狗输入法

    找到一篇资料,提供安装搜狗输入法的方法,在http://www.cnblogs.com/Yiutto/p/6204085.html[也是本文的参考原地址] 请大家自行下载fcitx.tar.gz 1. ...

  8. selenium清空元素时,.clear不执行

    应该是由于鼠标焦点没有定位到相应元素 driver.find_element_by_xpath('//input[@type="password"]').click() drive ...

  9. C语言中不同类型的数据转换规则

    不同类型数据间的混合运算与类型转换 1.自动类型转换 在C语言中,自动类型转换遵循以下规则: ①若参与运算量的类型不同,则先转换成同一类型,然后进行运算 ②转换按数据长度增加的方向进行,以保证精度不降 ...

  10. 【Java】String和Date、Timestamp之间的转换

    首先,定义一个Format的日期格式: SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); 一.S ...