Python - 使用 for 循环进行 DNA 转录

Question

dictionary = {1: ['A', 'U'],
          2: ['C', 'G'],
          3: ['G', 'C'],
          4: ['T', 'A']}
def transcribe(S):
"""Converts a single-character c from DNA
       nucleotide to its complementary RNA nucleotide
"""
if S =='':
    return ''
for i in dictionary:
    S = S.replace(dictionary[i][0], dictionary[i][1])
return S

以上是我到目前为止的代码。 以下是我正在运行的测试。

print("Function 6 Tests")
print( "transcribe('ACGTTGCA')             should be  'UGCAACGU' :",  transcribe('ACGTTGCA') )
print( "transcribe('ACG TGCA')             should be  'UGCACGU' :",  transcribe('ACG TGCA') )  # Note that the space disappears
print( "transcribe('GATTACA')              should be  'CUAAUGU' :",  transcribe('GATTACA') )
print( "transcribe('cs5')                  should be  ''  :",  transcribe('cs5') ) # Note that other characters disappear
print( "transcribe('')                     should be  '' :",  transcribe('') )   # Empty strings!

Function 6 Tests
transcribe('ACGTTGCA')             should be  'UGCAACGU' : UCCAACCU
transcribe('ACG TGCA')             should be  'UGCACGU' : UCC ACCU
transcribe('GATTACA')              should be  'CUAAUGU' : CUAAUCU
transcribe('cs5')                  should be  ''  : cs5
transcribe('')                     should be  '' : 

以上是我得到的结果。

1）我不明白为什么即使我在字典中列出了 C 也不会转换为 G。 2）有没有办法修改第一个if语句，以便输入ATCG以外的任何其他内容都会导致打印''？ 3）另外，我如何摆脱ACG和TGCA之间的空间？

Answer 1

考虑：

>>> a = "hello"
>>> a = a.replace('l', 'x')
>>> a
'hexxo'
>>> a = a.replace('x', 'l')
>>> a
'hello'
>>>

您有一个将 C 转换为 G 的条目，但是您有一个将 G 转换回 C 的条目。

尝试使用将字符映射到要替换的字符的字典：

d = {'A': 'U', 'C': 'G', 'G': 'C', 'T': 'A'}

现在您可以执行以下操作，您只需将每个字符转换一次。

>>> d = {'A': 'U', 'C': 'G', 'G': 'C', 'T': 'A'}
>>> d
{'A': 'U', 'C': 'G', 'T': 'A', 'G': 'C'}
>>> ''.join(d[ch] for ch in "ACTG")
'UGAC'
>>>

这假定您正在处理的字符串仅包含 A、C、G 或 T。

Answer 2

replace替换所有实例。 问题在于 ACGTTGCA，有 2 个 C，因此一旦将 C 替换为 G，就将已经替换的 G 再次替换为 C。

使dictionary成为从S中的字母到替换字母的映射。 然后只需在循环中使用它来替换字母

# make the dictionary that maps the first list element to the second
d = {k:v for k,v in dictionary.values()}

def transcribe(S):
    """Converts a single-character c from DNA
           nucleotide to its complementary RNA nucleotide
    """
    if S =='':
        return ''
    # get dict values from S
    return ''.join(d.get(k, '') for k in S)

Answer 3

也许值得考虑转向中间字母：

from typing import Dict, Final

DNA_2_RNA: Final[Dict[str, str]] = {
    "A": "1",
    "C": "2",
    "G": "3",
    "T": "4"
}

def transcribe(dna: str) -> str: # rna

    temp = ""

    for nucleotide in dna:
        temp += DNA_2_RNA[nucleotide]

    return (
        temp
            .replace("1", "U")
            .replace("2", "G")
            .replace("3", "C")
            .replace("4", "A")
    )