O documento apresenta uma palestra sobre Bioinformática com Biopython. Resume os objetivos da palestra de incentivar o uso de Python em Bioinformática e otimizar tempo com Biopython. Descreve o que é Biopython, instalação, uso de objetos Seq e parsers Bio.SeqIO para lidar com formatos como FASTA e genbank. Apresenta exemplos de complementar sequências, tradução, alinhamentos, BLAST e visualização de dados.

1. Bioinformática com
Biopython
Marcos Castro
Python Brasil 11

2. Apresentação
• Nome: Marcos Castro
• Formação: Ciência da Computação.
• Obs.: espero não assassinar a Biologia...
• Grupo de Bioinformática Unifesp-SJC
• Apresentações toda sexta.
• O café do laboratório é famoso!
• Objetivos da palestra:
• Incentivar o uso de Python em Bioinformática.
• Uso de Biopython para otimizar o seu tempo.
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3. Bioinformática
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4. O que é Biopython?
• Conjuntos de ferramentas gratuitas para bioinformática.
• Site oficial: http://biopython.org/
• Código Biopython: https://github.com/biopython/biopython
• Biopython Tutorial: http://biopython.org/DIST/docs/tutorial/Tutorial.pdf
• Códigos da apresentação: https://github.com/marcoscastro/pybr11
• Slides: https://speakerdeck.com/marcoscastro/bioinformatica-com-biopython
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5. Instalação
• Suporte para diversos sistemas operacionais:
• http://biopython.org/wiki/Download
• Versões:
• http://biopython.org/DIST/
• Pelo pip:
• pip install biopython
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6. Hello Biopython
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objeto Seq

7. Complementar e reverso complementar
• Complemento:
• Reverso complementar:
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8. Transcrição
• Transcrição: onde tem “T” troca por “U” (recordando o ensino médio).
• IUPAC: define padrões de alfabetos para nucleotídeos/proteínas.
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9. Tradução
• De RNA para proteína:
• Tradução direta (DNA para proteína):
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10. Parsers – Bio.SeqIO
• O pacote BioSeqIO fornece suporte a vários formatos tais como fasta, fastq etc.
• FASTA
• Formato muito utilizado para armazenamento de sequências biológicas.
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11. Parsers – Bio.SeqIO
• Lendo arquivo FASTA:
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12. Parsers – Bio.SeqIO
• Gerando arquivo FASTA:
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13. Parsers – Bio.SeqIO
• Lendo arquivo genbank:
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14. Parsers – Bio.SeqIO
• Conversões FASTQ -> FASTA e FASTQ -> QUAL
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15. Parsers – Bio.SeqIO
• Conversão genbank -> FASTA
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16. Parsers – Bio.SeqIO
• Ordenando arquivos Multi-FASTA pelo tamanho:
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17. Alinhamentos
• Módulo pairwise2: from Bio.pairwise2 import *
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18. BLAST remoto
• BLAST: Basic Local Alignment Search Tool
• Vários ferramentas: blastn (nucleotídeos), blatsp (proteínas) etc.
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19. BLAST local
• Requer que a suíte de aplicativos esteja instalada:
• ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST
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20. Visualização de dados
• Necessita do módulo pylab (pip install matplotlib)
• Conteúdo GC (GC content):
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21. Visualização de dados
• Conteúdo GC (GC content):
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22. Visualização de dados
• Quantidade de genes pelo tamanho da sequência codificadora.
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23. Visualização de dados
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24. Cálculo do N50
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25. Árvore Trie
• http://bioinformatics.cvr.ac.uk/blog/trie-data-structure/
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26. Algoritmos Genéticos
• Exemplo:
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27. Algoritmos Genéticos
• Exemplo:
• http://biopython.org/DIST/docs/api/Bio.GA-module.html
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28. kNN (k-nearest-neighbors classification)
• Necessita do pacote numpy.
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29. Aprendendo Bioinformática
• Introdução à Programação para Bioinformática com Biopython:
• http://www.amazon.com/dp/B015IK1C4O/
• Documentação Biopython:
• http://pydoc.net/Python/biopython/1.63
• Artigo Biopython:
• http://goo.gl/yYSyLs
• Rosalind:
• Aprenda Bioinformática resolvendo problemas.
• http://rosalind.info/
• Blog Bioinformática:
• http://bioinformatica.blog.br/
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30. Aprendendo Bioinformática
• An Introduction to Bioinformatics Algorithms (Pavel Pevzner)
• Curso de Bioinformática com Python:
• https://goo.gl/kwiZf7
• Várias apresentações sobre temas relacionados à Bioinformática:
• https://speakerdeck.com/marcoscastro
• http://slideshare.net/mcastrosouza
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31. Contato
mcastrosouza@live.com
https://twitter.com/mcastrosouza
http://bioinformatica.blog.br/
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32. Dúvidas?
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