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R语言ggtree:将进化树序列id改成物种名称

通常我们会使用比对好fasta文件构建进化树,fasta文件中大于号后内容就是最终进化树上文字标签。如果拿到进化树文件后你想替换掉其中一些内容,那该怎么办呢?...本篇推文介绍一下使用R语言ggtree包实现这个目的 这个问题是来源于公众号一位读者提问 ?...大家可以关注我公众号 小明数据分析笔记本 留言相关问题,如果我恰巧会的话,我会抽出时间介绍对应解决办法 首先你已经有了构建好进化树文件 (Synergus:0.1976902387,(((((Periclistus...image.png 第一列x就是进化树中原本序列名称 第二列y是想要替换成id名称 读入进化树文件 library(treeio) tree<-read.newick("ggtree_practice_aligned.fasta.treefile...image.png 把这个新进化树写出到文件里 write.tree(tree1@phylo,file = "pra.nwk") 这样就达成目的了 这里导出进化树文件没有了最初支持率信息,我们再通过一行代码给他加上就好了

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AI+Science:基于飞桨AlphaFold2,带你入门蛋白质结构预测

克里克提出了生物学重要中心法则,DNA->RNA->蛋白质,中心法则说明,DNA可以转录形成RNA,RNA再翻译成一个个氨基酸,最后组合形成蛋白质。...整个算法框架通过协同学习蛋白质序列比对(MSA)和氨基酸对(pairwise)表征,将蛋白质序列进化信息、蛋白质结构物理和几何约束信息结合到深度学习网络。...来自:AlphaFold2论文 数据处理 预测蛋白结构时,AlphaFold2会利用氨基酸序列信息在蛋白质库搜索多序列比对(MSA)。...MSA可以反映氨基酸序列保守性区域(即不容易产生突变),这些保守性区域和蛋白质结构息息相关,比如可能被折叠在蛋白质内层,不容易和外界产生相互作用,进而不易受影响发生突变。...为了简化神经网络预测值到原子坐标的转换,AlphaFold2结合蛋白质20类氨基酸结构特性,将重原子分成不同二面角转角决定组,这样就可以根据给定起始位置,利用二面角和氨基酸已知键长键角信息解码出原子坐标

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生信基础 | 使用BLAST进行序列比对

-out:数据库名称。 构建好数据库就可进行序列比对。序列比对工具共有5种,大家可以根据自己序列比对类型进行选择。 blastn:将核苷酸序列比对至核苷酸数据库。...比对时,将输入氨基酸序列与数据库核苷酸序列翻译氨基酸序列逐一比对。 tblastx:将核苷酸序列比对至核苷酸数据库。...与blastn区别是比对时,输入核苷酸序列与数据库核苷酸序列都先翻译氨基酸序列,而后再进行逐一比对。 以blastn为例,进行序列比对。...-evalue:设置输出结果e-value阈值。e-value低于1e-5就可认为序列具有较高同源性。 -outfmt:输出文件格式,一般设置为6。 -num_threads:线程数。...运行结束后,得到比对结果。 ? 输出文件一共有12列: 第1列:输入序列名称。 第2列:比对到目标序列名称。 第3列:序列相似度。 第4列:比对有效长度。 第5列:错配数。

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生化小课 | 氨基酸序列提供重要生化信息

我们不能详细准确地了解氨基酸序列如何决定三维结构,也不能总是序列预测功能。然而,根据氨基酸序列相似性,可以很容易地识别具有某些共同结构或功能特征蛋白质家族。...根据氨基酸序列相似程度,单个蛋白质被分配到家族。一个家族成员通常有25%或更多序列是相同,这些家族蛋白质通常至少具有一些结构和功能特征。...这些域通常折叠成结构配置,这些配置具有不同寻常稳定性或专门用于特定环境。进化关系也可以蛋白质家族结构和功能相似性推断出来。 某些氨基酸序列用作确定蛋白质细胞位置、化学修饰和半衰期信号。...通常在氨基末端特殊信号序列用于靶向某些蛋白质以细胞输出;其他蛋白质被靶向分布到细胞核、细胞表面、胞质溶胶或其他细胞位置。其他序列充当辅基附着位点,例如糖蛋白糖基和脂蛋白脂质。...其中一些信号已得到很好表征,并且很容易在新表征蛋白质序列中被识别。

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原核生物基因预测

根据这个开放阅读框翻译得到氨基酸序列才是真正表达蛋白质产物。也就是软件会首先在序列找开放阅读框 orf,开放阅读框 orf 可能是基因,也可能不是,理论上只有 1/6 开放阅读框是基因。...3.2 原核生物基因预测原理 原核生物一个完整原核基因结构是基因 5'端启动子区域开始,到 3'端终止区域结束。...不过该软件最终结果只是基因位置信息,需要额外程序将基因基因组上提取出来,并翻译成对应氨基酸序列。...每 3 个核苷酸翻译一个氨基酸 0 开始,CDS 起始位置,除以 3,余数就是这个值,,表示到达下一个密码子需要跳过碱基个数。该编码区第 一个密码子位置,取值 0,1,2。...每 3 个核苷酸翻译一个氨基酸 0 开始,CDS 起始位置,除以 3,余数就是这个值,,表示到达下一个密码子需要跳过碱基个数。该编码区 第一个密码子位置,取值 0,1,2。

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Bioinformatics | 通过可解释深度学习预测蛋白质与多肽结合位点

PepBCL模型网络架构 3.1 序列嵌入模块 在该模块,原始蛋白质序列将被编码为一个嵌入矩阵;具体方法为:原始蛋白质序列每个氨基酸字母首先被大写,并根据定义词典翻译成数字序列,其中序列每个氨基酸都看作是句子一个词...最后,原始蛋白质序列每个氨基酸得到了相应嵌入向量,从而使得整个蛋白质序列也被编码为嵌入矩阵。...2Attention maps部分,作者发现模型注意力机制对R、V和T三个残基关注度最高,因此为了进一步研究模型所能挖掘到信息,作者又通过分析结合位点数据集获得了R、V和T三种氨基酸在结合时周围氨基酸分布偏好并可视化在图...2Motif analysis部分,通过对比后发现1号和3号结合区域中R和T残基周围氨基酸分布与数据集分析得到R和T结合时周围氨基酸偏好分布十分相似,因此可以推得PepBCL模型能够学习到结合残基与周围氨基酸潜在关联...;而在2号结合区域中,可以看到V周围分布与数据集分析得到V结合时周围氨基酸偏好分布就不那么相似,但是通过V也是结合残基看,模型确实关注了更可能结合残基,作者在此推测模型不仅可以通过分析数据集获得结合序列模式来做出预测

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生化小课 | 氨基酸序列影响α螺旋稳定性

医学生:生理生化 必有一挂 生科/生技:生化书是我见过最厚教材 没有之一 每周一堂 生化小课 —— 期末/考研 逢考必过— 氨基酸序列影响α螺旋稳定性 并非所有多肽都能形成稳定α螺旋。...多肽每个氨基酸残基都有形成α螺旋内在倾向,这反映了R基团性质以及它们如何影响相邻主链原子占据特征φ和ψ角能力。在大多数实验模型体系,丙氨酸表现出最大形成α螺旋倾向。...甘氨酸很少出现在α螺旋,原因不同:它比其他氨基酸残基具有更大构象灵活性。甘氨酸聚合物倾向于采用与α螺旋截然不同螺旋结构。...总之,影响α螺旋稳定性制约因素有五种:(1)氨基酸残基形成α螺旋内在倾向;(2) R基团之间相互作用,特别是那些间隔开三个(或四个)残基基团;(3) 相邻R基团体积;(4) Pro和Gly残基出现...因此,多肽链某一特定片段形成α螺旋趋势取决于该片段内氨基酸残基身份和序列

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生物信息学算法之Python实现|Rosalind刷题笔记:003 中心法则:翻译

我在生物信息学:全景一文,阐述了生物信息学应用领域非常广泛。...--> 转录组 --> 蛋白质组 --> 细胞表型 如何用计算机语言描述生物大分子,以及它们之间如何相互转换,是首先要面对问题。...问题描述 中心法则涉及 3 种生物序列,在计算机,以字符串形式表示: DNA 序列:由 4 种字母{A, T, G, C}形成单链 DNA(其对应链可通过碱基互补配对原则推测出来); RNA 序列:...所谓遗传翻译,就是把三联体密码对应到其代表氨基酸过程。 给定:一条单链 mRNA 序列(最长不超过 10kb)。 需得:其编码蛋白质序列。...翻译过程循环退出条件是:出现错误密码子(只有一个碱基,或两个碱基等),或者遇到终止密码子。

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序列工具使用中所涉及基础知识

(4)换行后是序列信息,标准核苷酸符号或氨基酸单字母符号。通常核苷酸符号大小写均可,而氨基酸一般用大写字母。文件中和每一行都不要超过80个字符(通常60个字符)。...跟序列Accession number是没有关联。在GenBank数据,核苷酸序列GI number放在Version区域。...(对于编码蛋白质CDS来说,本列指定下一个密码子开始位置。每3个核苷酸翻译一个氨基酸0开始,CDS起始位置,除以3,余数就是这个值,表示到达下一个密码子需要跳过碱基个数。...5、六框翻译 密码子是按3个碱基翻译, 所以第一位开始翻译得到一个氨基酸序列第二位翻译得到一个不同氨基酸序列 第三位开始又会得到一个不同序列。...第四位开始就会和第一个开始翻译序列一样(因为这两个都是序列里面的起始密码子开始翻译), 所以相对于单链,会有3种翻译方式, 同样情况在互补链上也会有3种,所以就一共有六种翻译方式。

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基因功能注释

所以,在宏基因组研究,一部分或者大部分基因无法注释得到功能属于正常现象。 一、基因功能注释原理 基因功能无法实现软件预测,只能与数据库进行比对。...一般数据库至少包含两部分内容:一是基因序列,包含核酸和氨基酸,一般为 fasta 格式。另外就是基因功能信息。...它包含 GeneBank 核酸序列翻译而来非冗余序列,并且还收录了其他蛋白数据库非冗余序列,包括 RefSeq、PDB、SwissProt、PIR 和 PRF。...通过把所有完整基因组编码蛋白一个一个互相比较确定。...选择 HMMER 策略时需要先翻译氨基酸序列 --usemem:将 emapper.db 读入内存 --output_dir:输出结果文件夹 --report_orthologs:列出所有进行功能转移直系同源基因

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生化小课 | 多肽通过分步过程快速折叠

例如,大肠杆菌细胞可以在37℃下约5秒内内形成一个完整、含有100个氨基酸残基生物活性蛋白质分子。然而,仅仅在核糖体上合成肽键是不够;蛋白质必须折叠。 多肽链是如何形成其天然构象?...大型多肽链折叠路径无疑是复杂。不过,稳健算法通常可以根据氨基酸序列预测较小蛋白质结构。主要折叠路径是分层。首先形成局部二次结构。...某些氨基酸序列很容易折叠成α螺旋状或β折叠,折叠过程中会受到各种限制,如前面二级结构讨论中提到限制。在多肽链线性序列,带电基团往往彼此靠近,离子相互作用在引导这些早期折叠步骤中发挥着重要作用。...疏水效应在整个过程中发挥着重要作用,因为非极性氨基酸侧链聚集为中间体提供了熵稳定性,并为最终折叠结构提供了熵稳定性。这一过程一直持续到形成完整结构域并且折叠整个多肽(图 4-26)。...值得注意是,以近距离相互作用(通常位于多肽序列相互靠近残基对之间)主导蛋白质往往比具有更复杂折叠模式和不同片段之间具有许多长距离相互作用蛋白质折叠得更快。

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Python每日一谈|No.26.实例.7-Bioinfor.1-Blast-Python调用

•核酸序列对蛋白质序列库比对(blastx):自动将输入核酸序列翻译为蛋白质氨基酸序列后(根据可能读码框和编码链差别,一段核酸序列可能翻译为六种氨基酸序列),比对数据库蛋白质序列。...•蛋白质序列对蛋白质序列库比对(blastp):直接将输入蛋白质氨基酸序列与数据库氨基酸序列进行比对。...•蛋白序列对核酸序列库比对(tblastn):将输入蛋白质氨基酸序列,与由核酸数据库序列翻译而来潜在蛋白质氨基酸序列进行比对。...•核酸序列翻译序列对核酸序列翻译序列比对(tblastx):自动将输入核酸序列翻译为蛋白质氨基酸序列后,与由核酸数据库序列翻译而来潜在蛋白质氨基酸序列进行比对 ---摘自百度百科 官网...-p: 执行程序名称 -d: 搜索数据库名称 -i : 要查询序列文件名(Query File) -e:(数学)期望值(Expectation value),E值是个统计阈值,缺省值10, 意指比对结果由于随机偶然性产生匹配结果不大于

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生物信息学算法之Python实现|Rosalind刷题笔记:011 DNA六框翻译

开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)是由起始密码子开始,直到终止密码子结束,中间不含有其他终止密码子核酸序列。...由于 DNA 是双链结构,任何一条链都可以作为模板合成 RNA;并且又因为遗传密码是三联体,由三个核苷酸决定一个氨基酸,因此对于一段 DNA 序列,有六种可能阅读框(正向三个,反向三个)。...通常情况下,六种阅读框只有一种是正确:一般是翻译得到最长氨基酸序列阅读框。 ? 图源:rosalind.info 给定: Fasta 文件中一条长度不超过 1kb DNA 序列。...需得: 不同由 ORF 翻译而来蛋白序列。返回翻译蛋白序列时可以是任意顺序。...in fh: six = six_frame_translate(r.sequence) print("\n".join(six)) 六框翻译,即正向三次

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BIB | pNovo3:使用排序学习框架进行精确多态从头测序

即使对于氨基酸突变、翻译后修饰仍然难以被现有的数据库搜索策略所识别。肽和蛋白质鉴定另一种方法是从头测序法,它直接串联质谱推断出氨基酸序列。直接串联质谱推断氨基酸序列。...当片段离子覆盖率100%下降到50%时,正确测序肽段比例80%下降到只有20%,这表明从头测序精度对片段离子覆盖率非常敏感,其根本原因是片段离子缺乏使得连续氨基酸顺序发生变化。...相似性0到1,其他两个相似性1到1。 ? 图2. 相似度计算公式 2.提取间隙特征,利用PSMs(倾向值匹配)碎片隙信息独立于设计pDeep理论谱预测特征。...具体地说,考虑到重新序报告两个n端氨基酸顺序通常更容易出错,文章还计算了两个n端氨基酸之间失去片段离子概率,这被称为g2。它值也是0到1。...,在这个步骤,每个光谱唯一top-1序列被保留。

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生化小课 | 质谱法提供分子质量、氨基酸序列和整个蛋白质组信息

可以在几秒钟内获得蛋白质样品多个短多肽片段(每个片段有 20 到 30 个氨基酸残基)序列。可以鉴定出未知纯化蛋白质,并准确测定其质量。...当与强大肽分离方案相结合时,质谱可以在一小时内记录完整细胞蛋白质组——定义为一个细胞全部蛋白质,包括对其相对丰度估计。 一个多世纪以来,质谱仪一直是化学不可或缺工具。...每个连续峰对应于与其相邻峰电荷为 1 且质量为 1(一个质子)物种。蛋白质质量可以任何两个相邻峰来确定。 使用称为串联MS或MS/MS技术提取氨基酸序列信息。...在给定一组,每个连续峰都比前一个峰少一个氨基酸峰到峰质量差异确定了在每种情况下丢失氨基酸,从而揭示了肽序列。唯一不明确涉及亮氨酸和异亮氨酸,它们具有相同质量。...虽然通常会产生多组峰,但最突出两组峰通常由肽键断裂产生带电片段组成。其中一组得到氨基酸序列可以被另一组确认,提高了获得序列信息置信度。

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西湖大学利用 Transformer 分析百亿多肽自组装特性,破解自组装法则

多肽不仅与多个生理活动相关联,还可以自组装成纳米粒子,参与到生物检测、药物递送、组织工程。 然而,多肽序列组成过于多样,仅 10 个氨基酸就可以组成超过百亿种多肽。...为解决这些问题,西湖大学李文彬课题组利用基于 Transformer 回归网络 (TRN),结合 CGMD,对百亿种多肽自组装特性进行了预测,得到了五肽和十肽 AP,并得到了不同位置氨基酸对多肽...自组装法则 不同位置氨基酸影响 在分析了五肽不同位置 20 种氨基酸对 APHC 影响后,研究人员总结得到了不同氨基酸及其分布对多肽自组装特性影响,并将其分成了 5 组。...这组氨基酸有极化侧链,可以通过氢键提升多肽自组装能力。然而,氢键作用相比于 π-π 堆叠较弱,因此在高 APHC 多肽,第三组氨基酸含量较少。...生物研究传统实验研究,走向计算研究,再走向 AI 研究同时,研究规模也以往几十上百种可能,逐渐迈向了百亿种。

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生化小课 | 蛋白质功能取决于其氨基酸序列

在这两个物种,每种类型蛋白质都有一个独特氨基酸序列,赋予特定三维结构。这种结构又赋予了一种独特功能。 氨基酸序列是更广泛生物信息领域重要元素。...它们是以基因形式存储在DNA信息主要功能表达。这些序列并不是随机。每种蛋白质都有不同数量和序列氨基酸残基。...正如我们将在第4章中看到,蛋白质一级结构决定了它如何折叠成独特三维结构,而这反过来又决定了蛋白质功能。 一些简单观察结果说明了蛋白质一级结构或氨基酸序列功能重要性。...人类几乎所有的蛋白质都是多态性,在人群具有氨基酸序列变异。许多人类蛋白质即使在个体内也是多态氨基酸变异发生是由于本文第 III 部分将描述过程。...整个序列至关重要部分因蛋白质而异,这使得将序列与三维结构和结构与功能联系起来任务变得复杂。然而,在我们进一步考虑这个问题之前,我们必须研究序列信息是如何获得

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百度推出LinearDesign,全球首个mRNA疫苗不稳定性解决方案,仅需16分钟

首先是稳定性,mRNA疫苗“脆弱”到在保存、运输过程,就有可能因为降解而失效。 然后是有效性,需要找一个mRNA序列,能够翻译成特定蛋白质(抗原)。...显而易见,三个核苷酸共有4三次方共64种组合,那么必然有多个密码子对应一个氨基酸,也就是说有很多mRNA序列都可以翻译成同一个蛋白质(抗原)序列。...具体来说,新冠病毒刺突蛋白(抗原)共有1273个氨基酸,能翻译成刺突蛋白mRNA序列有10632次方之多。如下图所示: ?...在此基础上,将氨基酸DFA串联起来,即可得到一段蛋白质序列DFA图。如下图是示例序列“methionineleucine stop” DFA图。 ?...不仅如此,这样技术、工具组合,还大大降低了上手门槛。 那么,就快快加入“全民抗疫”这场战斗,在LinearDesign基础上更多维度继续优化mRNA疫苗序列

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