Биоинформатика – активная область исследований, в которой используется ряд простых и сложных вычислений для извлечения ценной информации из биологических данных. Из книги вы узнаете, как управлять этими задачами с помощью языка Python.
Вы рассмотрите ключевые методы секвенирования нового поколения, анализа отдельных клеток, геномики, метагеномики, а также узнаете, как применяются алгоритмы машинного обучения в биоинформатике.
Книга предназначена для аналитиков в области биоинформатики, специалистов по данным, вычислительных биологов, исследователей и разработчиков Python.
Author(s): Тиаго Антао
Edition: 3
Publisher: ДМК Пресс
Year: 2023
Language: Russian
Commentary: Publisher's PDF
Pages: 344
City: М.
Tags: Machine Learning; Python; Bioinformatics; Principal Component Analysis; Apache Spark; Pipelines; Docker; R; Apache Parquet; Ensemble Learning; matplotlib; Jupyter; HDF5; Anaconda; Population Genetics; Biopython; Next-Generation Sequence Data; Proteomics; Genome; Numba; Cython; GenBank; HTSeq; PLINK; Genepop; PyMOL; Galaxy; Apache Dask; Apache Arrow; Simulations; Zarr; Phylogenetics
О авторе
О рецензентах
От издательства
Предисловие
Глава 1
Python и окружающее программное обеспечение
Установка необходимого базового программного обеспечения с помощью Anaconda
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Установка необходимого программного обеспечения с помощью Docker
Подготовка
Как это сделать...
Смотрите также
Взаимодействие с R через rpy2
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Демонстрация R magic с Jupyter
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Глава 2
Знакомство с NumPy, pandas, Arrow и Matplotlib
Использование pandas для обработки побочных эффектов вакцин
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Устранение подводных камней при использовании pandas DataFrames
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Уменьшение потребления памяти pandas DataFrames
Подготовка
Как это сделать…
Смотрите также
Ускорение обработки pandas с помощью Apache Arrow
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
NumPy как основа науки о данных и биоинформатики Python
Подготовка
Как это сделать…
Смотрите также
Matplotlib как инструмент создания диаграмм
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Глава 3
Секвенирование следующего поколения
Доступ в GenBank и перемещение по базам данных NCBI
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Выполнение базового анализа последовательности
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Работа с современными форматами последовательностей
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Работа с данными выравнивания
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Извлечение данных из файлов VCF
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Изучение доступности генома и фильтрация данных SNP
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Обработка данных NGS с помощью HTSeq
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Глава 4
Продвинутый процессинг данных NGS
Подготовка массива данных для анализа
Подготовка
Как это сделать…
Использование информации о менделевских ошибках для контроля качества
Как это сделать…
Дополнительно…
Анализ данных с помощью стандартной статистики
Как это сделать…
Дополнительно…
Поиск геномных особенностей из аннотаций секвенирования
Как это сделать…
Дополнительно…
Метагеномика с QIIME 2 Python API
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Глава 5
Работа с геномами
Технические требования
Работа с высококачественными референсными геномами
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Работа с референсными геномами низкого качества
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Перебор аннотаций генома
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Извлечение генов из референса с помощью аннотаций
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Поиск ортологов с помощью Ensembl REST API
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Получение информации об онтологии генов из Ensembl
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Глава 6
Популяционная генетика
Управление наборами данных с помощью PLINK
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Использование sgkit для генетического анализа популяции с помощью xarray
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Изучение набора данных с помощью sgkit
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Анализ структуры популяции
Подготовка
Как это сделать...
Смотрите также
Выполнение PCA
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Исследование структуры популяции с admixture
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Глава 7
Филогенетика
Подготовка набора данных для филогенетического анализа
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Выравнивание генетических и геномных данных
Подготовка
Как это сделать...
Сравнение последовательностей
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Реконструкция филогенетических деревьев
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Рекурсивная игра с деревьями
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Визуализация филогенетических данных
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Глава 8
Использование Protein Data Bank
Поиск белка во множественных базах данных
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно
Представляем Bio.PDB
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно
Извлечение дополнительной информации из файла PDB
Подготовка
Как это сделать...
Вычисление молекулярных расстояний в файле PDB
Подготовка
Как это сделать...
Выполнение геометрических операций
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно
Анимация с PyMOL
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно
Парсинг файлов mmCIF с помощью Biopython
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно
Глава 9
Конвейеры биоинформатики
Представляем серверы Galaxy
Подготовка
Как это сделать…
Дополнительно
Доступ к Galaxy с помощью API
Подготовка
Как это сделать…
Развертывание конвейера анализа вариантов с помощью Snakemake
Подготовка
Как это сделать…
Дополнительно
Развертывание конвейера анализа вариантов с помощью Nextflow
Подготовка
Как это сделать…
Дополнительно
Глава 10
Машинное обучение в биоинформатике
Знакомство со scikit-learn на примере PCA
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Использование кластеризации по PCA для классификации образцов
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Изучение признаков рака молочной железы с помощью деревьев принятий решений
Подготовка
Как это сделать...
Прогнозирование диагностики рака молочной железы с использованием методов случайного леса
Подготовка
Как это сделать…
Дополнительно...
Глава 11
Параллельная обработка с Dask и Zarr
Чтение геномных данных с помощью Zarr
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Параллельная обработка данных с использованием многопроцессорности Python
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Использование Dask для обработки геномных данных на основе массивов NumPy
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Планирование задач с помощью dask.distributed
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также
Глава 12
Функциональное программирование в биоинформатике
Представление чистых функций
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Представление о немутабельности
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Избежание мутабельности для надежности шаблона проектирования
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Использование ленивого программирования для конвейерной обработки
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Ограничения рекурсии в Python
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Демонстрация модуля Python functools
Подготовка
Как это сделать...
Дополнительно...
Смотрите также...
Предметный указатель
