bio/gfp-old.py

#! /usr/bin/env python3
# vim:fenc=utf-8
#
# Copyright © 2024 user <user@penguin>
#
# Distributed under terms of the MIT license.
import os
from Bio import Entrez, SeqIO
from Bio.Seq import Seq
from Bio.SeqFeature import SeqFeature, FeatureLocation

from Bio.Restriction import RestrictionBatch, EcoRI, BamHI, HindIII
from Bio.Restriction import AllEnzymes, Analysis

from Bio.Graphics import GenomeDiagram
from reportlab.lib import colors

#%%
# Ustawienia Entrez
Entrez.email = "your_email@example.com"  # Wpisz swój adres email

# Funkcja do pobierania sekwencji z NCBI i zapisywania jej lokalnie
def fetch_and_save_sequence(db, id, file_path):
    handle = Entrez.efetch(db=db, id=id, rettype="gb", retmode="text")
    record = SeqIO.read(handle, "genbank")
    handle.close()
    SeqIO.write(record, file_path, "genbank")
    return record

# Funkcja do wczytywania sekwencji z lokalnego pliku
def load_local_sequence(file_path):
    with open(file_path, 'r') as file:
        record = SeqIO.read(file, "genbank")
    return record

#%%

# Ścieżki do lokalnych plików
gfp_file_path = 'gfp_sequence.gb'
plasmid_file_path = 'plasmid_sequence.gb'

# ID dla sekwencji w NCBI
gfp_id = "U87974"
#plasmid_id = "U96626"
plasmid_id = "M77789" #puc19
#plasmid_id = "EF442785" #pet28

#%%

# Sprawdzanie i pobieranie sekwencji GFP
if not os.path.exists(gfp_file_path):
    print(f"Plik {gfp_file_path} nie istnieje. Pobieranie z serwera NCBI...")
    gfp_record = fetch_and_save_sequence("nuccore", gfp_id, gfp_file_path)
    print(f"Pobrano i zapisano sekwencję GFP do pliku {gfp_file_path}.")
else:
    print(f"Plik {gfp_file_path} istnieje. Wczytywanie danych z lokalnego pliku...")
    gfp_record = load_local_sequence(gfp_file_path)
    print(f"Wczytano dane z pliku {gfp_file_path}.")

gfp_seq = str(gfp_record.seq)
print(f"GFP Sequence: {gfp_seq[:60]}...")

#%%
# Sprawdzanie i pobieranie sekwencji plazmidu
if not os.path.exists(plasmid_file_path):
    print(f"Plik {plasmid_file_path} nie istnieje. Pobieranie z serwera NCBI...")
    record = fetch_and_save_sequence("nuccore", plasmid_id, plasmid_file_path)
    print(f"Pobrano i zapisano sekwencję plazmidu do pliku {plasmid_file_path}.")
else:
    print(f"Plik {plasmid_file_path} istnieje. Wczytywanie danych z lokalnego pliku...")
    record = load_local_sequence(plasmid_file_path)
    print(f"Wczytano dane z pliku {plasmid_file_path}.")

#%%
# Dodanie sekwencji kodującej His6
his6_tag = "CACCACCACCACCACCAC"  # Sekwencja kodująca 6x histydynę (His6)

#%%
# Sekwencja białka GFP z His6 tagiem na końcu
t = gfp_seq_with_his6 = gfp_seq + his6_tag

#%%
# Projektowanie starterów
forward_primer = gfp_seq[:20]  # Pierwsze 20 nukleotydów sekwencji GFP
reverse_primer = str(Seq(gfp_seq_with_his6[-20:]).reverse_complement())  # Ostatnie 20 nukleotydów + His6

print(f"Forward Primer: {forward_primer}")
print(f"Reverse Primer: {reverse_primer}")

#%%
# Miejsca cięcia restryktazy
enzymes = RestrictionBatch([EcoRI, BamHI, HindIII])
#enzymes = RestrictionBatch([BamHI, ])
restriction_sites = enzymes.search(record.seq)

#%%
# Przeprowadzenie analizy restrykcyjnej
analysis = Analysis(AllEnzymes, record.seq)

# Wynik analizy
results = analysis.full()

# Wyświetlanie wyników
#for enzyme in results:
#    if len(results[enzyme]) > 0:
#        print(f"{enzyme}: {results[enzyme]}")

#%%
# Utwórz diagram plazmidu
diagram = GenomeDiagram.Diagram("PUC19 Plasmid Map")
track = diagram.new_track(1, name="Annotated Features", greytrack=True)
feature_set = track.new_set()

# Dodanie sekwencji kodującej GFP
feature_set.add_feature(
    SeqFeature(FeatureLocation(0, len(gfp_seq)), strand=+1),
    name="GFP Coding Sequence",
    label=True,
    color=colors.lightblue
)

# Dodanie His6 tagu
feature_set.add_feature(
    SeqFeature(FeatureLocation(len(gfp_seq), len(gfp_seq_with_his6)), strand=+1),
    name="His6 Tag",
    label=True,
    color=colors.lightgreen
)

# Dodanie forward primer
feature_set.add_feature(
    SeqFeature(FeatureLocation(0, len(forward_primer)), strand=+1),
    name="Forward Primer",
    label=True,
    color=colors.orange
)

# Dodanie reverse primer
feature_set.add_feature(
    SeqFeature(FeatureLocation(len(gfp_seq_with_his6) - len(reverse_primer), len(gfp_seq_with_his6)), strand=-1),
    name="Reverse Primer",
    label=True,
    color=colors.red
)

# Dodanie miejsc cięcia restryktazy
for enzyme, sites in restriction_sites.items():
    for site in sites:
        feature_set.add_feature(
            SeqFeature(FeatureLocation(site, site + 1), strand=0),
            name=enzyme,
            label=True,
            color=colors.purple
        )

# Rysowanie diagramu
diagram.draw(format="circular", circular=True, pagesize='A4', start=0, end=len(record), circle_core=0.5)
diagram.write("pdf/plasmid_map.pdf", "PDF")

print("Zapisano diagram plazmidu do pliku 'plasmid_map.pdf'")