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使用Linux查詢Fasta格式
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生物信息學(xué)是生命科學(xué)中的重要分支，其工具大都需要在Linux環(huán)境下使用。其中，F(xiàn)asta格式是生物學(xué)中常用的文件格式，用于存儲(chǔ)DNA或蛋白質(zhì)序列。本文將介紹如何在Linux系統(tǒng)下使用常見的命令查看Fasta格式文件。
Fasta格式的概述
在介紹查看Fasta格式文件的方法之前，我們先來了解一下Fasta格式的基本結(jié)構(gòu)。
Fasta格式由兩個(gè)部分組成：一行以“>”符號(hào)開頭的注釋行和后續(xù)的序列行。注釋行通常包含序列的有關(guān)信息，如序列名稱、來源等，而序列行則包含真正的序列數(shù)據(jù)。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的Fasta格式樣本：
>sequence1
ATCGATCGATCGATCGATCG
CGATCGATCGATCGATCGAT
>sequence2
TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
在這個(gè)例子中，”>”符號(hào)表示注釋行，其下的行為序列行，每行長(zhǎng)度不一定相等。
Linux命令簡(jiǎn)介
在Linux系統(tǒng)中，使用查看Fasta格式文件的命令主要包括以下幾個(gè)：cat、head、tl、less、grep、awk等。
cat命令：用于合并文件或者顯示文件內(nèi)容。
head命令：用于顯示文件的前幾行。
tl命令：用于顯示文件的最后幾行。
less命令：優(yōu)先顯示文件的開頭，而不是整個(gè)文件（與cat命令不同），并且可以上下滾動(dòng)查看文件的內(nèi)容。
grep命令：用于搜索文件中特定的字符串或者正則表達(dá)式。
awk命令：Linux 下的文本處理工具，它可以完成更復(fù)雜的文本處理操作。
這些命令都是基本的Linux系統(tǒng)命令，可以在終端中輸入man命令來查看完整的使用方法。
使用cat查看Fasta格式
cat命令是最常用的查看文件內(nèi)容的命令之一，它可以將文件的內(nèi)容全部輸出到終端。以下是一個(gè)示例使用cat命令查看Fasta格式的方法。
在終端中輸入以下命令：
cat sample.fasta
其中，sample.fasta為你的Fasta格式文件名。如果文件在當(dāng)前文件夾下，可以直接輸入文件名，否則需要先輸入文件路徑。
執(zhí)行上述命令后，終端會(huì)輸出文件的內(nèi)容。
sequence1
ATCGATCGATCGATCGATCG
CGATCGATCGATCGATCGAT
sequence2
TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
如果文件較大，則輸出的內(nèi)容可能會(huì)一下子全部跑到屏幕上，不便于數(shù)據(jù)的查看和處理?？梢允褂闷渌椒▉矶ㄎ荒阈枰臄?shù)據(jù)。
使用head和tl查看Fasta格式
如果你需要查看Fasta文件的前幾行或最后幾行，可以使用head或tl命令。下面是示例命令：
head -n 2 sample.fasta
輸出的結(jié)果為：
>sequence1
ATCGATCGATCGATCGATCG
其中，-n 2表示輸出文件的前兩行，此處應(yīng)該是之一條序列的注釋行和序列行。
tl -n 2 sample.fasta
輸出的結(jié)果為：
>sequence2
TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
其中，-n 2表示輸出文件的最后兩行，此處應(yīng)該是第二條序列的注釋行和序列行。
使用less查看Fasta格式
less命令可以比cat命令更好地顯示較大的文件，因?yàn)樗梢砸豁撘豁摰仫@示，同時(shí)提供滾動(dòng)和搜索功能。下面是使用less來查看Fasta文件的命令：
less sample.fasta
這個(gè)命令可以打開fasta文件，并顯示之一頁的內(nèi)容?？梢允褂每崭矜I翻頁或者箭頭鍵上下滾動(dòng)查看整個(gè)文件的內(nèi)容。
使用grep查找Fasta格式
grep命令可以用于查找文件中包含特定字符串的行，例如以下命令會(huì)查找包含“sequence1”字符串的行。
grep “sequence1” sample.fasta
輸出的結(jié)果為：
>sequence1
ATCGATCGATCGATCGATCG
CGATCGATCGATCGATCGAT
使用awk查找Fasta格式
awk命令可用于處理文本，對(duì)于查找更為復(fù)雜的情況，例如查找特定長(zhǎng)度的序列，可以使用awk來提取。下面是一個(gè)示例命令，用于提取長(zhǎng)度為10的序列。
awk ‘BEGIN {RS=”>”} NR>1 {sub(“\n”,””,$0); gsub(/\r/,””); print “>”$1″\n”substr($0,13,10)}’ sample.fasta
解析這個(gè)命令較為復(fù)雜，不做詳細(xì)介紹，感興趣的讀者可以自行深入學(xué)習(xí)。
本文介紹了常用的Linux命令來查看Fasta格式文件的方法。當(dāng)然，還有其他命令或方法可供選擇，但本文所介紹的命令已經(jīng)足以滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。在實(shí)際使用過程中，可以根據(jù)需求選擇合適的方法，更好地完成生物信息學(xué)相關(guān)的工作。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- fasta文件里的數(shù)據(jù)怎么打開 怎么導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫
- 如何用命令對(duì)fasta格式的序列按長(zhǎng)短排序
fasta文件里的數(shù)據(jù)怎么打開 怎么導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫
fasta文件里的數(shù)據(jù)打開導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫：就是在新建 的數(shù)據(jù)庫中右鍵–導(dǎo)入–，在導(dǎo)入的過程中進(jìn)行選擇列與列的對(duì)應(yīng)關(guān)系（當(dāng)然就只是一種簡(jiǎn)單的方式）。拿芹
附加數(shù)據(jù)庫:企業(yè)管理器–右鍵”數(shù)據(jù)庫”–所有任務(wù)–附加數(shù)據(jù)庫選擇你的.mdf文件名–確定–如果提示沒有.ldf文件,是否創(chuàng)建,選擇”是”查詢分析器中的方法：有數(shù)據(jù)文件及日志文件的情sp_attach_db ‘?dāng)?shù)據(jù)庫名’。
冗余數(shù)據(jù)至少可能導(dǎo)致以下3個(gè)潛在的錯(cuò)誤：
一是如果一組DNA或
氨基酸
序列包含了大量非常相關(guān)序列族，則相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析將偏向這些族，在分析結(jié)果中，這些族的特性被夸大。
二是序列間不同部分的顯著相關(guān)可能是在數(shù)據(jù)樣本抽樣時(shí)是有偏的和不正確的。
最后是如果這些數(shù)據(jù)是被用于預(yù)測(cè)，則這些序列將使預(yù)測(cè)方法—如人工智能方法—發(fā)生偏離。因此，過于苛刻地去除“太過于相似的序列”罩咐可能導(dǎo)致一些有價(jià)值的信息被刪除，應(yīng)在數(shù)據(jù)規(guī)模和非冗余之間找到一個(gè)合理的平衡點(diǎn)物敏純。
如何用命令對(duì)fasta格式的序列按長(zhǎng)短排序
讓大家可以直接下載了寫，要不然沒有格式更難實(shí)現(xiàn)這個(gè)你更好自己學(xué)習(xí)下，寫起來要一會(huì)兒，很簡(jiǎn)單的讀取和寫入，你更好把附件發(fā)上來
>xxxx
yyyyyyyyyyyy
你就把它變成
char_num#>xxxxx#yyyyyyyyyyyyyyyyyy
然后你就可以排序.
最后將它還原為原來的格式
以下是使用ruby的實(shí)現(xiàn)
file = File.open “fasta”
list =
loop do
key = file.gets
value = file.gets
break if value == nil
line = value.size.to_s xxxxxx
#yyyyyyyyyyyyy還是指
#yyyyyyyyyyyyyy，所以自己修改，我默認(rèn)為下一種
list.push line
end
list.sort! #恩，這里有些問題，國(guó)內(nèi)的ruby少的可憐。而我又沒有ruby的幫助文檔。這里需要修改一下sort的這個(gè)算法。因?yàn)閞uby默認(rèn)是按照ascii順序排列的。所以5反而在10的后面。還有另一種方法是使用linux的sort工具 sort -n 可以實(shí)現(xiàn)按數(shù)字排序，但是中間要生成臨時(shí)文件，自己實(shí)現(xiàn)。
tmpfile =File.open “fasta.tmp”, “w”
list.each { |elem| tmp_list = elem.splist ( /#/ ); tmpfile.puts tmp_list, tmp_list}
#system “mv fasta.tmp fasta”這句等你確認(rèn)算法是對(duì)的再來執(zhí)行吧
提供一種解法吧，就是把文本的格式改改
比如
>xxxx
yyyyyyyyyyyy
你就把它變成
char_num#>xxxxx#yyyyyyyyyyyyyyyyyy
然后你就可以排序.
最后將它還原為原來的格式
以下是使用ruby的實(shí)現(xiàn)
file = File.open “fasta”
list =
loop do
key = file.gets
value = file.gets
break if value == nil
line = value.size.to_s xxxxxx
#yyyyyyyyyyyyy還是指
#yyyyyyyyyyyyyy，所以自己修改，我默認(rèn)為下一種
list.push line
end
list.sort! #恩，這里有些問題，國(guó)內(nèi)的ruby少的可憐。而我又沒有ruby的幫助文檔。這里需要修改一下sort的這個(gè)算法。因?yàn)閞uby默認(rèn)是按照ascii順序排列的。所以5反而在10的后面。還有另一種方法是使用linux的sort工具 sort -n 可以實(shí)現(xiàn)按數(shù)字排序，但是中間要生成臨時(shí)文件，自己實(shí)現(xiàn)。
tmpfile =File.open “fasta.tmp”, “w”
list.each { |elem| tmp_list = elem.splist ( /#/ ); tmpfile.puts tmp_list, tmp_list}
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文章題目：使用Linux查看Fasta格式的方法簡(jiǎn)介(linux看fasta格式)
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