BioJava:CookBookItaliano:Translation:SixFrames
Come posso tradure una sequenza di nucleotidi secondo tutti i sei frame?
Questo è probabilmente una dele più frequenti applicazioni della bioinformatica e una delle questioni più postate all’interno della mailing list.
La traduzione secondo tutti i sei frame è utile per individuare le più ampie Cornici di lettura aperte (Open Reading Frames) le quali, è noto, sono redioni codificanti o al limite sono regioni prive di introni. Per risolvere il problema della traduzione a sei frame basta prendere una sotto sequenza della sequenza di interesse e invertirla, traslarla o crearne il complemento in maniera appropriata, per poi ovviamente tradurla. L’unico ostacolo che ci si pone dinnanzi e come scegliere le sottosequenze in maniera tale da avere regioni ugualmente divisibili per tre, altrimenti il metodo translate solleverà una IllegalArgumentException.
L’esempio seguente mostra un semplice programma che data una sequenza ne fa la traduzione secondo tutti i sei frame o leggendolo da un file in formato fasta o prendendo la sequenza da una costante, il risultato viene poi memorizzato in un file e inviato nello STDOUT in formato FASTA.
Nota Bene:Segui questo link per scoprire come ottenere una porzione di una Sequenza per poi tradurla
```java import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.io.PrintStream; import java.util.NoSuchElementException;
import org.biojava.bio.Annotation; import org.biojava.bio.BioException; import org.biojava.bio.seq.DNATools; import org.biojava.bio.seq.RNATools; import org.biojava.bio.seq.Sequence; import org.biojava.bio.seq.SequenceIterator; import org.biojava.bio.seq.SequenceTools; import org.biojava.bio.seq.io.SymbolTokenization; import org.biojava.bio.symbol.AlphabetManager; import org.biojava.bio.symbol.IllegalAlphabetException; import org.biojava.bio.symbol.SymbolList; import org.biojavax.bio.seq.RichSequence;
/**
*
* Programma per la traduzione secondo tutti i 6 frame di una sequenza di nucleotidi
* utilizzo: java Hex.class
*/
public class Hex {
public static void main(String[] args) {
String filename = "";
String type = "";
try {
if (args.length != 0) {
filename = args[0];
type = args[1].toUpperCase();
}else{
filename =System.getProperty("java.io.tmpdir")+"/MYOZ1.fasta";
type="DNA";
FileOutputStream f = new FileOutputStream(new File(filename));
PrintStream ps = new PrintStream(f);
ps.print(MYOZ1);
ps.close();
f.close();
}
SymbolTokenization toke = AlphabetManager.alphabetForName(type)
.getTokenization("token");
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename));
SequenceIterator seqi = RichSequence.IOTools.readFasta(br,
toke, null);
// per ogni sequenza
while (seqi.hasNext()) {
Sequence seq = seqi.nextSequence();
// per ogni frame
for (int i = 0; i < 3; i++) {
SymbolList prot;
Sequence trans;
// prendiamo il frame di lettura
// Ricorda che in una SymbolList il primo elemento ha indice 1
// Ricorda che se la lunghezza della lista non è divisibile per 3
// altrimento quando se ne effettua la traduzione verrà sollevata una
// eccezione di tipo IllegalArgumentException
SymbolList syms = seq.subList(i + 1, seq.length()
- (seq.length() - i) % 3);
// se è DNA lo trascrivo in RNA
if (syms.getAlphabet() == DNATools.getDNA()) {
syms = DNATools.toRNA(syms);
}
// redirigo l'output sullo STDOUT
prot = RNATools.translate(syms);
trans = SequenceTools.createSequence(prot, "", seq
.getName()
+ "TranslationFrame: +" + i,
Annotation.EMPTY_ANNOTATION);
RichSequence.IOTools.writeFasta(System.out, trans, null);
// redirigo l'output sullo STDOUT
syms = RNATools.reverseComplement(syms);
prot = RNATools.translate(syms);
trans = SequenceTools.createSequence(prot, "", seq
.getName()
+ " TranslationFrame: -" + i,
Annotation.EMPTY_ANNOTATION);
RichSequence.IOTools.writeFasta(System.out, trans, null);
}
}
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAlphabetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchElementException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BioException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static String MYOZ1 = ">gi|21359948|ref|NM_021245.2| Homo sapiens myozenin 1 (MYOZ1), mRNA "
+ "\n"
+ "GTTTCTCCCTAAGTGCTTCTTTGGATCTCAGGCTCTAGGTGCAATGTGAAGGGGAGTCCCTGGGCAGACTGATCCCTGGC"
+ "TCAGACAGTTCAGTGGGAGAATCCCAAAGGCCTTTTCCCTCCTTCCTGAGCCTCCGGGCAAGGAGGGAGGGATCTTGGTT"
+ "CCAGGGTCTCAGTACCCCCTGTGCCATTTGAGCTGCTTGCGCTCATCATCTCTATTAATAACCAACTTCCCTCCCCCACT"
+ "GCCAGTGCTGCCCCCACGCCTGCCCAGCTCGTGTTCTCCGGTCACAGCAGCTCAGTCCTCCAAAGCTGCTGGACCCCAGG"
+ "GAGAGCTGACCACTGCCCGAGCAGCCGGCTGAATCCACCTCCACAATGCCGCTCTCAGGAACCCCGGCCCCTAATAAGAA"
+ "GAGGAAATCCAGCAAGCTGATCATGGAACTCACTGGAGGTGGACAGGAGAGCTCAGGCTTGAACCTGGGCAAAAAGATCA"
+ "GTGTCCCAAGGGATGTGATGTTGGAGGAACTGTCGCTGCTTACCAACCGGGGCTCCAAGATGTTCAAACTGCGGCAGATG"
+ "AGGGTGGAGAAGTTTATTTATGAGAACCACCCTGATGTTTTCTCTGACAGCTCAATGGATCACTTCCAGAAGTTCCTTCC"
+ "AACAGTGGGGGGACAGCTGGGCACAGCTGGTCAGGGATTCTCATACAGCAAGAGCAACGGCAGAGGCGGCAGCCAGGCAG"
+ "GGGGCAGTGGCTCTGCCGGACAGTATGGCTCTGATCAGCAGCACCATCTGGGCTCTGGGTCTGGAGCTGGGGGTACAGGT"
+ "GGTCCCGCGGGCCAGGCTGGCAGAGGAGGAGCTGCTGGCACAGCAGGGGTTGGTGAGACAGGATCAGGAGACCAGGCAGG"
+ "CGGAGAAGGAAAACATATCACTGTGTTCAAGACCTATATTTCCCCATGGGAGCGAGCCATGGGGGTTGACCCCCAGCAAA"
+ "TGAACCCCTGGTCCTCTACAACCAAAACCTCTCCAACAGGCCTTCTTTCAATCGAACCCCTATTCCCTGGCTGAGCTCTG"
+ "GGGAGCCTGTAGACTACAACGTGGATATTGGCATCCCCTTGGATGGAGAAACAGAGGAGCTGTGAGGTGTTTCCTCCTCT"
+ "GATTTGCATCATTTCCCCTCTCTGGCTCCAATTTGGAGAGGGAATGCTGAGCAGATAGCCCCCATTGTTAATCCAGTATC"
+ "CTTATGGGAATGGAGGGAAAAAGGAGAGATCTACCTTTCCATCCTTTACTCCAAGTCCCCACTCCACGCATCCTTCCTCA"
+ "CCAACTCAGAGCTCCCCTTCTACTTGCTCCATATGGAACCTGCTCGTTTATGGAATTTGCTCTGCCACCAGTAACAGTCA"
+ "ATAAACTTCAAGGAAAATGAAAAAAAA";
} ```