Python 中的初學者 - DNA 序列列表的 RNA 轉錄本

Question

我對 Python 很陌生，我正在嘗試獲取 DNA 序列的 RNA 轉錄。 盡管我能夠對單個 DNA 序列執行此操作，但我正在嘗試找到一種方法來為 DNA 序列列表執行此操作。 我希望你能給我一些指導。

# Given this DNA sequence, get the RNA sequence:
dna = 'ACCTGACT'

# Defining the RNA transcription formula
def to_rna(dna_strand):
    mapping = {'G':'C', 'C':'G', 'T':'A', 'A':'U'}
    rna_strand = ''
    for char in dna_strand:
        rna_strand += mapping[char]
    return rna_strand

Output：

RNA transcript= UGGACUGA

我一直在嘗試做的是從 DNA 序列列表中獲取 RNA 轉錄列表。 我已經嘗試修改上面的代碼，但我無法實現任何解決方案。 我想知道你是否可以幫我解決這個問題。

輸入將是：

dna1= ['ACCTGACT','AATTGTCT']

預期結果：

rna1 = ['UGGACUGA','UUAACAGA'] 

Answer 1

您可以使用List Comprehension ：

In [623]: def to_rna(dna_strand):
     ...:     mapping = {'G':'C', 'C':'G', 'T':'A', 'A':'U'}
     ...:     rna_strand = ''
     ...:     for char in dna_strand:
     ...:         rna_strand += mapping[char]
     ...:     return rna_strand
     ...: 

In [626]: rna1 = [to_rna(i) for i in dna1]

In [627]: rna1
Out[627]: ['UGGACUGA', 'UUAACAGA']

以上等價於for循環：

In [630]: rna1 = []

In [631]: for i in dna1:
     ...:     rna1.append(to_rna(i))
     ...: 

In [632]: rna1
Out[632]: ['UGGACUGA', 'UUAACAGA']

Answer 2

 mapping = {'G':'C', 'C':'G', 'T':'A', 'A':'U'}
 dna1= ['ACCTGACT','AATTGTCT']

rna_word_list = [
    "".join((mapping[dna_char] for dna_char in dna_word))
    for dna_word in dna1
]

print(rna_word_list)

['UGGACUGA', 'UUAACAGA']

Answer 3

這是 map function 的主要示例。 “map”接受一個 function f 和一個列表 l 並將 f 應用於 l 的每個元素。 在你的情況下

dnas = ['ACCTGACT' , 'ATTA']

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

def to_rna(dna):
        return ''.join(map(lambda x: mapping[x], dna))
        
rnas = list(map(to_rna, dnas))
print(rnas)

Answer 4

使用 integer 鍵的內置translate ，這比您的自定義方法和其他答案快得多（40 倍）

table = {71: 67, 67: 71, 84: 65, 65: 85}
dna = 'ACCTGACT'
assert dna.translate(table) == 'UGGACUGA'

例如：

$ python -m timeit "table = <table>; x = 'gctaatcg'*N" '<method>'

在哪里

JOIN_MAP =>
  table = None
  method = "".join(table[c] for c in x)
TRLT_STR =>
  table = {'g': 'c', 'c': 'g', 't': 'a', 'a': 'u'}
  method = x.translate(table)
TRLT_ORD =>
  table = {ord('g'): ord('c'), ord('c'): ord('g'), ord('t'): ord('a'), ord('a'): ord('u')}
  method = x.translate(table)

在最近的 MacBook 上使用Python 3.9.0運行上述代碼：

N = 1000
TRLT_ORD  20000 loops, best of 5: 10.3 usec per loop
TRLT_STR  500 loops, best of 5: 394 usec per loop
JOIN_MAP  500 loops, best of 5: 401 usec per loop

例如最快的版本：

$ python -m timeit "table = {ord('g'): ord('c'), ord('c'): ord('g'), ord('t'): ord('a'), ord('a'): ord('u')}; x = 'gctaatcg'*1000" 'x.translate(table)'

請注意，對於小數字，它並不重要

N = 1
TRLT_STR  500000 loops, best of 5: 406 nsec per loop
TRLT_ORD  500000 loops, best of 5: 641 nsec per loop
JOIN_MAP  500000 loops, best of 5: 931 nsec per loop