生命科學學院的Python課程教材,適閤本科教學或行業人士的Python短期培訓。
本書實例意在解決生物學問題,通過“編程技法”的形式,涵蓋盡可能多的組織、分析、錶現結果的策略。在每章結尾都會有為生物研究者設計的編程題目,適閤教學和自學。本書由六部分組成:Python語言基本介紹,語言所有成分介紹,高級編程,數據可視化,生物信息通用包Biopython,最後給齣20個"編程秘笈”,範圍涵蓋瞭從二級結構預測、多序列比對到蛋白質三維結構的廣泛話題。此外,本書附錄還包括瞭大量的生物信息常用資源的信息。
Allegra Via,意大利羅馬**大學物理係助理教授。研究方嚮為生物信息學,在生物信息學數據處理和Python編程方麵具有豐富的實踐經驗。 Allegra Via,意大利羅馬**大學物理係助理教授。研究方嚮為生物信息學,在生物信息學數據處理和Python編程方麵具有豐富的實踐經驗。
第一部分入門
第1章Python shell
1.1本章知識點
1.2案例: 計算ATP水解的ΔG
1.2.1問題描述
1.2.2Python會話示例
1.3命令的含義
1.3.1如何在電腦上運行這個例子
1.3.2變量
1.3.3導入模塊
1.3.4計算
1.4示例
1.5自測題
第2章第一個Python程序
2.1本章知識點
2.2案例: 如何計算胰島素序列中的氨基酸頻率
2.2.1問題描述
2.2.2Python會話示例
2.3命令的含義
2.3.1如何執行程序
2.3.2程序如何工作
2.3.3注釋
2.3.4字符串變量
2.3.5用for進行循環
2.3.6縮進
2.3.7打印至屏幕
2.4示例
2.5自測題
第一部分小結
第二部分數 據 管 理
第3章分析數據列
3.1本章知識點
3.2案例: 樹突長度
3.2.1問題描述
3.2.2Python會話示例
3.3命令的含義
3.3.1讀取文本文件
3.3.2寫入文本文件
3.3.3將數據收入列錶
3.3.4將文本轉換為數字
3.3.5將數字轉換為文本
3.3.6將數據列寫入文本文件
3.3.7計算數值列錶
3.4示例
3.5自測題
第4章解析數據記錄
4.1本章知識點
4.2案例: 整閤質譜數據, 轉化到代謝通路中
4.2.1問題描述
4.2.2Python會話示例
4.3命令的含義
4.3.1if/elif/else語句
4.3.2列錶數據結構
4.3.3簡潔列錶創建方式
4.4示例
4.5自測題
第5章搜索數據
5.1本章知識點
5.2案例: 將RNA序列翻譯為相應的蛋白質序列
5.2.1問題描述
5.2.2Python會話示例
5.3命令的含義
5.3.1字典
5.3.2while語句
5.3.3用while循環搜索
5.3.4字典搜索
5.3.5列錶搜索
5.4示例
5.5自測題
第6章過濾數據
6.1本章知識點
6.2案例: 使用RNA?seq輸齣數據
6.2.1問題描述
6.2.2Python會話示例
6.3命令的含義
6.3.1用簡單的for...if組閤過濾
6.3.2閤並兩個數據集
6.3.3兩組數據之間的差異
6.3.4從列錶、 字典和文件中刪除元素
6.3.5保持或不保持順序地刪除重復
6.3.6集閤
6.4示例
6.5自測題
第7章管理錶數據
7.1本章知識點
7.2案例: 確定蛋白濃度
7.2.1問題描述
7.2.2Python會話示例
7.3命令的含義
7.3.1二維錶的錶示方法
7.3.2訪問行和單元格
7.3.3插入和刪除行
7.3.4訪問列
7.3.5插入和刪除列
7.4示例
7.5自測題
第8章數據排序
8.1本章知識點
8.2案例: 數據錶排序
8.2.1問題描述
8.2.2Python會話示例
8.3命令的含義
8.3.1Python列錶有利於排序
8.3.2內置函數sorted()
8.3.3用itemgetter排序
8.3.4按升序/降序排序
8.3.5數據結構(元組、 字典)排序
8.3.6按長度對字符串排序
8.4示例
8.5自測題
第9章模式匹配和文本挖掘
9.1本章知識點
9.2案例: 在蛋白質序列中搜索磷酸化模體
9.2.1問題描述
9.2.2Python會話示例
9.3命令的含義
9.3.1編譯正則錶達式
9.3.2模式匹配
9.3.3分組
9.3.4修改字符串
9.4示例
9.5自測題
第二部分小結
第三部分模塊化編程
第10章將程序劃分為函數
10.1本章知識點
10.2案例: 處理三維坐標文件
10.2.1問題描述
10.2.2Python會話示例
10.3命令的含義
10.3.1如何定義和調用函數
10.3.2函數參數
10.3.3struct模塊
10.4示例
10.5自測題
第11章用類化繁為簡
11.1本章知識點
11.2案例: 孟德爾遺傳
11.2.1問題描述
11.2.2Python會話示例
11.3命令的含義
11.3.1用類創建實例
11.3.2類以屬性的形式包含數據
11.3.3類包含的方法
11.3.4__repr__方法可打印類和實例
11.3.5使用類有助於把握復雜程序
11.4示例
11.5自測題
第12章調試
12.1本章知識點
12.2案例: 程序無法運行時應該怎樣處理
12.2.1問題描述
12.2.2Python會話示例
12.3命令的含義
12.3.1語法錯誤
12.3.2運行時錯誤
12.3.3處理異常情況
12.3.4未報告齣錯信息
12.4示例
12.5自測題
第13章使用外部模塊: R語言的Python調用接口
13.1本章知識點
13.2案例: 從文件中讀取數據, 並通過Python使用R計算其平均值
13.2.1問題描述
13.2.2Python會話示例
13.3命令的含義
13.3.1rpy2和r實例的robjects對象
13.3.2從Python中讀取R對象
13.3.3創建嚮量
13.3.4創建矩陣
13.3.5將Python對象轉換成R對象
13.3.6如何處理包含點的函數參數
13.4示例
13.5自測題
第14章構建程序流程
14.1本章知識點
14.2案例: 構建NGS流程
14.2.1問題描述
14.2.2Python會話示例
14.3命令的含義
14.3.1如何使用TopHat和Cufflinks
14.3.2什麼是程序流程
14.3.3在程序中交換文件名和數據
14.3.4編寫程序包裝器
14.3.5關閉文件時的延遲
14.3.6使用命令行參數
14.3.7測試模塊: if__name__=='__main__'
14.3.8處理文件和路徑
14.4示例
14.5自測題
第15章編寫良好的程序
15.1本章知識點
15.2問題描述: 不確定性
15.2.1程序編寫存在不確定性
15.2.2程序項目實例
15.3軟件工程
15.3.1將編程項目分成小任務
15.3.2將程序分為函數和類
15.3.3編寫格式良好的代碼
15.3.4使用存儲庫控製程序版本
15.3.5如何將自己的程序分發給其他人
15.3.6軟件開發的周期
15.4示例
15.5自測題
第三部分小結
第四部分數據可視化
第16章創建科學圖錶
16.1本章知識點
16.2案例: 核糖體的核苷酸頻率
16.2.1問題描述
16.2.2Python會話示例
16.3命令的含義
16.3.1matplotlib庫
16.3.2繪製竪的柱狀圖
16.3.3為x軸和y軸添加標注
16.3.4添加刻度
16.3.5添加一個圖例框
16.3.6添加圖的標題
16.3.7設置圖錶的邊界
16.3.8以低分辨率和高分辨率導齣一個圖像文件
16.4示例
16.5自測題
第17章使用PyMOL創建分子圖像
17.1本章知識點
17.2示例: 鋅指
17.2.1什麼是PyMOL
17.2.2PyMOL會話示例
17.3用七個步驟來創建高分辨率的圖像
17.3.1創建一個PyMOL腳本文件
17.3.2加載和保存分子
17.3.3選取分子的局部
17.3.4為每個選取選擇展現形式
17.3.5設置顔色
17.3.6設置攝影位置
17.3.7導齣高分辨率圖像
17.4示例
17.5自測題
第18章處理圖像
18.1本章知識點
18.2案例: 畫一個質粒
18.2.1問題描述
18.2.2Python會話示例
18.3命令的含義
18.3.1創建一個圖像
18.3.2讀和寫圖像
18.3.3坐標
18.3.4繪製幾何形狀
18.3.5鏇轉圖像
18.3.6添加文本標記
18.3.7顔色
18.3.8輔助變量
18.4示例
18.5自測題
第四部分小結
第五部分Biopython
第19章使用序列數據
19.1本章知識點
19.2案例: 如何將一條DNA編碼序列翻譯成對應的蛋白質序列, 並把它寫入
FASTA文件
19.2.1問題描述
19.2.2Python會話示例
19.3命令的含義
19.3.1Seq對象
19.3.2把序列當成字符串工作
19.3.3MutableSeq對象
19.3.4SeqRecord對象
19.3.5SeqIO模塊
19.4示例
19.5自測題
第20章從網絡資源中檢索數據
20.1本章知識點
20.2案例: 在PubMed中用關鍵詞搜索文獻, 下載並解析對應的記錄
20.2.1問題描述
20.2.2Python會話示例
20.3命令的含義
20.3.1Entrez模塊
20.3.2Medline模塊
20.4示例
20.5自測題
第21章使用三維結構數據
21.1本章知識點
21.2案例: 從PDB文件中提取原子名及其三維坐標
21.2.1問題描述
21.2.2Python會話示例
21.3命令的含義
21.3.1Bio.PDB模塊
21.3.2SMCRA結構層次
21.4示例
21.5自測題
第五部分小結
第六部分編 程 秘 笈
編程秘笈1: PyCogent庫
編程秘笈2: 反嚮互補和隨機化序列
編程秘笈3: 用概率創建隨機序列
編程秘笈4: 用Biopython解析多序列聯配
編程秘笈5: 從多序列聯配中計算共有序列
編程秘笈6: 計算係統發生樹的節點間的距離
編程秘笈7: 核苷酸序列的密碼子頻率
編程秘笈8: 解析Vienna格式的RNA二級結構
編程秘笈9: 解析BLAST的XML輸齣
編程秘笈10: 解析SBML文件
編程秘笈11: 運行BLAST
編程秘笈12: 訪問、 下載和讀取網頁
編程秘笈13: 解析HTML文件
編程秘笈14: 將PDB文件分割成PDB鏈文件
編程秘笈15: 在PDB結構上找到兩個最靠近的Cα原子
編程秘笈16: 提取兩個PDB鏈間的界麵
編程秘笈17: 用Modeller建立同源模型
編程秘笈18: 用ModeRNA分析RNA三維同源模型
編程秘笈19: 從三級結構計算RNA堿基配對
編程秘笈20: 結構重疊的真實實例: 絲氨酸蛋白酶催化三分子
附錄
附錄A命令概覽
附錄BPython資源
附錄C記錄樣闆
附錄D處理目錄和用UNIX編程
當我閤上《Python生物信息學數據管理》這本書時,我的心中充滿瞭對未來的憧憬。這本書不僅僅是一本技術手冊,更是一扇通往生物信息學無限可能的大門。我深切地感受到,作者不僅僅是傳授瞭Python的語法和庫,更重要的是傳遞瞭一種解決問題的思路和方法。我希望我能通過這本書的學習,建立起一套屬於自己的、高效的生物信息學數據管理體係。我希望我能熟練地使用Python來解析、清洗、轉換、存儲和可視化各種類型的生物數據,並能夠構建自動化的數據處理流程。我更希望我能將Python的力量運用到更深入的生物學研究中,從數據中挖掘齣具有生物學意義的洞見,為生命科學的進步貢獻力量。這本書能否成為我開啓生物信息學職業生涯的堅實起點,能否讓我在這個充滿挑戰和機遇的領域中遊刃有餘,這讓我對未來充滿信心。
評分當我第一次在書店的貨架上看到《Python生物信息學數據管理》這本書時,我的心頭湧起瞭一股強烈的期待。作為一名初入生物信息學領域的學生,我深知數據處理和管理是這項工作的基石,而Python的強大功能早已久聞其名。這本書的標題精準地抓住瞭我的痛點——如何在浩瀚的生物數據海洋中建立起一套高效、可靠的管理體係。我迫不及待地翻開瞭第一頁,期待著能有一位經驗豐富的嚮導,帶領我穿越錯綜復雜的數據格式,解鎖Python在生物信息學中的無限可能。我希望這本書不僅僅是代碼的堆砌,更是一種思維方式的啓迪,教我如何用Python的視角去理解和解決生物學問題,如何構建靈活可擴展的數據管道,以及如何從海量數據中挖掘齣有價值的生物學洞見。尤其讓我好奇的是,書中會如何介紹那些常用的生物數據格式,比如FASTA、FASTQ、SAM/BAM、VCF等,以及如何用Python高效地解析、讀取和寫入它們。我希望書中能提供清晰的示例代碼,讓我能夠親手實踐,體會到Python在這些方麵的便利性。同時,我也期待書中能夠探討一些關於數據質量控製、數據清洗和數據可視化的方法,因為我知道,原始數據的質量直接影響到後續分析的準確性,而直觀的可視化則能幫助我們更好地理解數據。這本書能否成為我學習道路上的指路明燈,幫助我快速建立起紮實的Python生物信息學數據管理基礎,這是我最深的期盼。
評分《Python生物信息學數據管理》這本書給我帶來瞭一種全新的視角,讓我意識到數據管理不僅僅是存儲和讀取,更是一種對生物學問題的抽象和建模。我特彆欣賞書中關於數據庫設計和數據建模的部分。我希望作者能夠深入淺齣地介紹如何根據生物數據的特點,選擇閤適的數據庫類型(關係型數據庫、圖數據庫、文檔數據庫等),並設計閤理的數據庫 schema。我也期待書中能夠提供Python代碼示例,演示如何使用SQLAlchemy或其他ORM工具,在Python程序中與數據庫進行交互,進行數據的插入、查詢、更新和刪除操作。對於那些存儲大量基因注釋、蛋白質互作等結構化生物數據的場景,我希望書中能夠提供高效的數據管理策略,並展示如何利用Python進行數據集成和挖掘。此外,我也對書中關於數據安全和隱私保護的內容很感興趣。生物數據往往包含敏感的個人信息,如何確保數據的安全性和隱私性,是生物信息學領域的重要課題。我希望書中能夠提供一些關於數據加密、訪問控製等方麵的實踐建議。這本書能否幫助我從“數據搬運工”蛻變為“數據架構師”,這讓我充滿期待。
評分當我開始閱讀《Python生物信息學數據管理》這本書時,我就被作者以解決實際問題為導嚮的寫作風格所吸引。書中不僅僅是理論的堆砌,而是提供瞭大量可以直接應用到實際工作中的代碼示例和解決方案。我特彆關注書中關於處理基因組學和轉錄組學數據的章節。我希望作者能夠提供Python腳本,用於處理和分析高通量測序數據,例如對FASTQ文件進行質量控製,使用BWA或Bowtie2等工具進行基因組比對,以及使用GATK或FreeBayes等工具進行變異檢測。我也期待書中能夠介紹如何從SAM/BAM文件中提取有用的信息,例如覆蓋度、比對率等,並如何進行可視化展示。對於那些需要處理大量RNA-Seq數據的研究人員,我希望書中能夠提供Python代碼來分析基因錶達差異,構建轉錄組組裝,以及進行功能富集分析。我很好奇書中會如何演示如何利用Python腳本自動化這些復雜的分析流程,從而大大提高研究效率。這本書能否成為我在處理基因組學和轉錄組學數據時的得力助手,這讓我感到無比期待。
評分翻閱《Python生物信息學數據管理》這本書,我深切地感受到作者對生物信息學工作流程的深刻理解。書中不僅僅關注數據本身的管理,更將目光投嚮瞭整個數據處理的生命周期。我特彆留意瞭書中關於構建數據管道的章節。我希望作者能夠詳細介紹如何使用Python腳本將多個數據處理步驟串聯起來,形成自動化、可重復的數據分析流程。例如,如何從原始測序數據開始,經過質量控製、比對、變異檢測,最終生成可用於下遊分析的結果文件。我也對書中關於錯誤處理和日誌記錄的討論很感興趣。在復雜的生物信息學分析中,齣現錯誤是難免的,如何有效地捕捉、記錄和調試這些錯誤,能夠極大地提高問題解決的效率。我希望書中能夠提供一些實用的技巧和Python代碼,幫助我構建健壯、易於維護的數據分析管道。同時,我也很期待書中能夠探討一些關於雲計算和高性能計算在生物信息學數據管理中的應用,例如如何使用Python腳本與雲平颱(如AWS, GCP)進行交互,如何管理存儲在雲端的 TB 級彆甚至 PB 級彆的生物數據。這本書能否為我開啓在生物信息學數據管理領域的“自動化時代”,這讓我感到無比興奮。
評分翻開《Python生物信息學數據管理》這本書,我 immediately 感受到瞭作者的專業度和條理性。書中的內容並非是零散的知識點羅列,而是循序漸進,層層遞進,仿佛一位經驗豐富的老師在課堂上細緻地講解著每一個概念。我尤其欣賞的是,作者在介紹Python基礎知識時,並沒有止步於“print”和“for loop”的簡單運用,而是緊密結閤生物信息學的實際需求,講解瞭列錶、字典、集閤等數據結構在處理基因序列、變異位點等生物數據時的獨到之處。讓我眼前一亮的是,書中對文件I/O的處理部分,詳細介紹瞭如何使用Python進行文本文件的讀寫,這對於處理FASTA、FASTQ等大量文本格式的生物數據至關重要。更讓我驚喜的是,書中還觸及瞭正則錶達式在生物數據模式匹配中的強大能力,這對於從復雜的序列文件中提取特定信息非常有幫助。我特彆期待書中能夠深入講解Pandas庫在生物數據分析中的應用,因為我聽說Pandas是處理錶格型數據(如基因注釋文件、SNP位點信息)的利器,能夠極大地提高數據處理的效率。我希望通過這本書的學習,能夠讓我掌握使用Python進行大規模生物數據集的預處理、篩選、轉換和匯總等操作,為後續的生物信息學分析打下堅實的基礎。這本書能否幫助我剋服在數據管理方麵遇到的種種障礙,讓我能更自信地投入到生物信息學研究中,這讓我充滿期待。
評分《Python生物信息學數據管理》這本書的內容非常具有前瞻性,它不僅教授瞭如何使用Python來管理當前的數據,更引導讀者思考如何應對未來生物信息學領域數據量的爆炸式增長。我非常期待書中關於數據可視化和報告生成的章節。我希望作者能夠介紹如何使用Matplotlib、Seaborn、Plotly等Python庫,將復雜的生物數據轉化為直觀、易於理解的圖錶,例如基因錶達熱圖、SNP頻率分布圖、通路富集分析圖等。我更希望書中能夠演示如何將這些可視化結果整閤到報告中,並自動化報告生成的過程,這對於學術論文的撰寫和項目成果的展示至關重要。此外,我也對書中關於版本控製和協作的內容很感興趣。在團隊協作的生物信息學項目中,如何有效地管理代碼和數據版本,如何與團隊成員進行高效的協作,是保證項目順利進行的關鍵。我希望書中能夠提供關於Git等版本控製工具在生物信息學項目中的使用指南,以及如何利用GitHub等平颱進行代碼分享和協作。這本書能否成為我提升生物信息學項目管理和協作能力的催化劑,這讓我充滿好奇。
評分《Python生物信息學數據管理》這本書以一種非常人性化的方式,引導讀者掌握Python在生物信息學領域的應用。我特彆喜歡書中關於代碼優化和性能提升的討論。在處理海量的生物數據時,程序的運行效率至關重要。我希望作者能夠介紹一些Python編程技巧,例如使用NumPy和Pandas進行嚮量化操作,利用多綫程或多進程提高計算速度,以及使用Numba或Cython等工具加速Python代碼的執行。我也對書中關於內存管理和資源利用的建議很感興趣。在有限的計算資源下,如何有效地管理內存,避免程序崩潰,是進行大規模數據分析時需要考慮的重要問題。我希望書中能夠提供一些實用的策略和Python代碼,幫助我編寫齣高效、輕量級的生物信息學程序。此外,我也很期待書中能夠探討一些關於構建可重復性分析流程和自動化數據管理係統的最佳實踐。這本書能否幫助我成為一名更優秀的Python生物信息學數據處理工程師,這讓我充滿好奇。
評分在閱讀《Python生物信息學數據管理》的過程中,我被書中對生物數據特點的深刻理解所摺服。作者並非簡單地將Python的數據處理能力套用到生物學領域,而是針對生物數據的獨特性,量身定製瞭解決方案。我尤其關注書中關於處理基因序列、蛋白質序列等生物分子數據的章節。我希望作者能夠詳細講解如何使用Biopython等專業的生物信息學Python庫,來解析FASTA、GenBank等序列格式,進行序列比對、查找特定Motif、計算GC含量等操作。我也期待書中能夠介紹如何處理變異數據,比如VCF文件,如何從中提取SNP、Indel等信息,並進行過濾和注釋。對於那些需要處理基因組、轉錄組等大規模數據的場景,我希望書中能夠提供Python腳本來自動化數據下載、格式轉換、文件閤並等繁瑣的任務。我也對書中關於數據清洗和異常值檢測的部分很感興趣,因為生物數據往往存在各種噪聲和錯誤,如何有效地識彆和處理這些問題是保證分析結果可靠性的關鍵。這本書能否為我提供一套應對生物數據挑戰的Python工具箱,幫助我更高效地進行基因組學、轉錄組學等領域的分析,這讓我感到非常期待。
評分《Python生物信息學數據管理》這本書給我的第一印象是“實用性至上”。作者並沒有過多地糾纏於Python的理論深度,而是將重點放在如何利用Python解決生物信息學領域中實際遇到的數據管理難題。我在閱讀過程中,特彆留意瞭書中關於數據存儲和檢索的章節。我希望作者能夠介紹不同的數據存儲方式,例如使用CSV、JSON、TSV等格式,並展示如何用Python高效地讀寫這些文件,以及如何進行數據索引和查詢。同時,我也期待書中能探討如何處理大型生物數據庫,例如使用SQLAlchemy等工具連接和操作關係型數據庫,或者介紹一些NoSQL數據庫在存儲和管理非結構化生物數據方麵的應用。我很好奇書中會如何演示如何從各種測序數據(如FASTQ)中提取質量信息,如何進行格式轉換,以及如何自動化這些流程。對於那些復雜的生物數據文件格式,如SAM/BAM,我希望書中能夠提供清晰的解析方法,以及如何從中提取比對信息、覆蓋度等關鍵數據。這本書能否為我提供一套係統性的Python數據管理解決方案,幫助我構建高效、可維護的生物信息學數據工作流,這讓我拭目以待。
評分學以緻用
評分還不錯!講解很全麵
評分好得很啊!
評分物流快捷方便,書很便宜。很好。
評分更高一層次的書籍,主要涉及語言編程設計,有一定基礎者可考慮
評分彆人推薦,先學習學習
評分湊閤
評分看起來不錯
評分還不錯!講解很全麵
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