序列编辑¶
在指定位置插入、删除或替换 DNA 片段，切割双链 DNA、修剪序列两端或掩蔽指定区间，并按操作规则处理坐标与注释。
1) 插入、删除与替换序列¶
- 作用： 在指定位置插入、删除或替换碱基，返回编辑后的序列、操作记录和坐标变化，并同步处理受影响的 feature。
- 处理方法： 按位置或区间切分序列，插入、移除或替换片段，并更新受影响的坐标。
- API：
dnakit.ops.insert(dna[必须], position[必须], fragment[必须])、dnakit.ops.delete(dna[必须], start[必须], end[必须])、dnakit.ops.substitute(dna[必须], start[必须], end[必须], fragment[必须])。 - 输入： 普通用户传单记录
DNA和位置/区间；插入或替换还需新 DNA 片段。三个函数都返回新的DNA。 - 输出： 三个函数均返回编辑后的新
DNA，可从symbols读取序列，原输入不变。 - 示例代码：
from dnakit import DNA
from dnakit.ops import delete, insert, substitute
dna = DNA("AACCGG", id="seq-1")
inserted = insert(dna, 2, "TT")
deleted = delete(dna, 2, 4)
replaced = substitute(dna, 2, 4, "TN")
print(inserted.symbols)
print(deleted.symbols)
print(replaced.symbols)
- 示例结果：
2) 模拟限制性内切酶消化与片段生成¶
- 作用： 模拟限制性内切酶消化与片段生成。
- 处理方法： 匹配限制酶识别位点，按切割偏移拆分线性或环状序列。
- API：
dnakit.databases.dna_virtual_digest(*, operation=None, sequence, enzymes=None, circular=None, verbose=True) - 输入： 必须提供
sequence。 - 输出： 返回字典，包含
fragments,n_fragments,enzymes_used,cut_sites等字段。 - 示例代码：
import dnakit
result = dnakit.databases.dna_virtual_digest(
operation='virtual_digest',
sequence='ATGGAGGAGCCGCAGTCAGATCCTAGCGTTGAATTCGGATCCAAGCTTACGTACGT',
enzymes=['EcoRI', 'BamHI', 'HindIII'],
circular=False,
verbose=False,
)
print(result)
- 示例结果： 返回结构如下，实际记录随输入和数据源变化。
返回结构节选；<…> 表示类型占位符，非本次查询的实测数据。
{
"fragments": [
{
"sequence": "<string>",
"length": "<integer>",
"start": "<integer>",
"end": "<integer>"
}
],
"n_fragments": "<integer>",
"enzymes_used": [
"<string>"
],
"cut_sites": [
{
"enzyme": "<string>",
"position": "<integer>"
}
]
}
3) 按两条链的位置切割双链 DNA¶
- 作用： 切开双链 DNA，并检查生成片段的平端或黏端。
- 计算方法： 显式保存两条 5′→3′ 链和 offset，按两条链的切割位置生成片段。
- API：
dnakit.bioinformatics.cloning.Duplex.from_sequence(sequence, circular=False);Duplex.cut(watson_position, crick_position) - 输入： 线性互补双链或 A/C/G/T 序列；两条链的切点均使用 Watson 链从左到右的坐标，并位于链内部。不支持 nick、内部 gap 或错配。
- 输出： 返回切开的两个
Duplex片段及其末端信息。 - 示例代码：
from dnakit.bioinformatics.cloning import Duplex
molecule = Duplex.from_sequence("AACCGGTT")
left, right = molecule.cut(3, 5)
print(left.ends)
- 示例结果：
4) Trimming（修剪）：修剪序列两端¶
Trimming 用于从 DNA 序列的左端和右端删除指定长度，返回缩短后的新序列。
- 作用： 按指定长度删除序列两端，返回保留片段及同步后的注释。接头或低质量区域的长度需由调用方确定。
- 计算方法： 按 left 和 right 的长度删除两端，保留中间序列，并按配置转换注释坐标。
- API：
dnakit.ops.trim(dna[必须], left[可选], right[可选], feature_policy[可选], letter_annotation_policy[可选])。 - 输入：
left是从左端删除的长度，right是从右端删除的长度；两者都是非负整数。 - 输出： 返回修剪后的新
DNA，不会原地修改输入。 - 示例代码：
from dnakit import DNA
from dnakit.ops import trim
dna = DNA("AACCGGTT", id="seq-1")
trimmed = trim(dna, left=1, right=2)
print(trimmed.symbols)
- 示例结果：
5) Masking（掩蔽）：掩蔽指定序列区间¶
Masking 用指定字符（默认为 N）替换 DNA 序列中一个或多个目标区间的碱基，保留原有序列长度和坐标。
- 作用： 在不改变序列长度和坐标的情况下掩蔽低质量、低复杂度或指定区域，避免这些位置影响搜索、统计或建模。
- 计算方法： 将给定半开区间内的碱基替换为 symbol，保留长度并按配置处理注释。
- API：
dnakit.ops.mask(dna[必须], intervals[必须], symbol[可选], feature_policy[可选], letter_annotation_policy[可选])。 - 输入：
intervals是一个或多个 0-based 半开区间(start, end)；symbol默认为N。 - 输出： 返回长度不变的掩蔽后新
DNA，不会原地修改输入。 - 示例代码：
from dnakit import DNA
from dnakit.ops import mask
dna = DNA("AACCGGTT", id="seq-1")
masked = mask(dna, [(2, 4), (6, 8)])
print(masked.symbols)
- 示例结果：