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常用生物信息程序

在Jupyter中配置使用Julia语言

发表于 由
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最近了解到Julia是种非常好用的语言，打算学习一下，在 coursera上找到了相应的课程，但是是写在Jupyter中的，只能安装 IJulia 插件，按照要求先是在Julia终端（安装Julia的过程很简单，这里就不介绍了）输入

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using Pkg
Pkg.add("IJulia")
结果出现了好像包不能编译的情况如ZMQ，”build ZMQ”出现了下面的错误： 
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(v1.1) pkg> build ZMQ
  Building ZMQ → `~/.julia/packages/ZMQ/ABGOx/deps/build.log`
┌ Error: Error building `ZMQ`: 
│ ┌ Warning: platform_key() is deprecated, use platform_key_abi() from now on
│ │   caller = ip:0x0
│ └ @ Core :-1
│ ┌ Warning: Could not extract the platform key of https://github.com/JuliaInterop/ZMQBuilder/releases/download/v4.2.5+6/ZMQ.x86_64-apple-darwin14.tar.gz; continuing...
│ └ @ BinaryProvider ~/.julia/packages/BinaryProvider/TcAwt/src/Prefix.jl:185
│ [ Info: Downloading https://github.com/JuliaInterop/ZMQBuilder/releases/download/v4.2.5+6/ZMQ.x86_64-apple-darwin14.tar.gz to /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/ZMQ/ABGOx/deps/usr/downloads/ZMQ.x86_64-apple-darwin14.tar.gz...
│ ERROR: LoadError: Could not download https://github.com/JuliaInterop/ZMQBuilder/releases/download/v4.2.5+6/ZMQ.x86_64-apple-darwin14.tar.gz to /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/ZMQ/ABGOx/deps/usr/downloads/ZMQ.x86_64-apple-darwin14.tar.gz:
│ ErrorException("")
│ Stacktrace:
│  [1] error(::String) at ./error.jl:33
│  [2] #download#89(::Bool, ::Function, ::String, ::String) at /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/BinaryProvider/TcAwt/src/PlatformEngines.jl:498
│  [3] #download at ./none:0 [inlined]
│  [4] #download_verify#90(::Bool, ::Bool, ::Bool, ::Function, ::String, ::String, ::String) at /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/BinaryProvider/TcAwt/src/PlatformEngines.jl:567
│  [5] #download_verify at ./none:0 [inlined]
│  [6] #install#129(::Prefix, ::String, ::Bool, ::Bool, ::Bool, ::Function, ::String, ::String) at /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/BinaryProvider/TcAwt/src/Prefix.jl:314
│  [7] (::getfield(BinaryProvider, Symbol("#kw##install")))(::NamedTuple{(:prefix, :force, :verbose),Tuple{Prefix,Bool,Bool}}, ::typeof(install), ::String, ::String) at ./none:0
│  [8] top-level scope at /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/ZMQ/ABGOx/deps/build.jl:44
│  [9] include at ./boot.jl:326 [inlined]
│  [10] include_relative(::Module, ::String) at ./loading.jl:1038
│  [11] include(::Module, ::String) at ./sysimg.jl:29
│  [12] include(::String) at ./client.jl:403
│  [13] top-level scope at none:0
│ in expression starting at /Users/davidbuchaca1/.julia/packages/ZMQ/ABGOx/deps/build.jl:40
│ [22:31:24] dyld: Library not loaded: @rpath/libssl.1.0.0.dylib
│ [22:31:24]   Referenced from: /Users/davidbuchaca1/anaconda3/lib/libssh2.1.dylib
│ [22:31:24]   Reason: image not found
└ @ Pkg.Operations /Users/julia/buildbot/worker/package_macos64/build/usr/share/julia/stdlib/v1.1/Pkg/src/Operations.jl:1075
整整折腾了太半天都没解决，如修改logo文件，切换到管理员权限，重装Julia等等都行不通，包括官网上的方法也不行，最后在CSDN中糖王大王中的一篇文章中找到了方法，原来是要先安装C库，而且只需要安装“MbedTLS”就可全部解决，包括IJulia都安装好了。具体思路就是先用“julia> rm(joinpath(homedir(), “.julia”, “registries”); recursive=true)”删除掉旧的registries，再导入”Pkg”,”julia> import Pkg”,最后安装”MbedTLS”,”julia> Pkg.build(“MbedTLS”)”，三步全部搞定。

如果还是出现上述的问题，可能还需要装一个windows更新Windows Management Framework。

Download Windows Management Framework 5.1 from Official Microsoft

安装完成后”using IJulia”，因为电脑原来安装Anaconda3时已经安装了Jupter Notebook了，所以这时只需要打开Jupter Notebook，在首页右上角的”New”下拉菜单上就可以找到新安装的”julia”，打开就可以运行代码了。不需要在Julia终端运行“notebook()”。 
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               _
   _       _ _(_)_     |  Documentation: https://docs.julialang.org
  (_)     | (_) (_)    |
   _ _   _| |_  __ _   |  Type "?" for help, "]?" for Pkg help.
  | | | | | | |/ _` |  |
  | | |_| | | | (_| |  |  Version 1.2.0 (2019-08-20)
 _/ |\__'_|_|_|\__'_|  |  Official https://julialang.org/ release
|__/                   |
 
(v1.2) pkg> add ZMQ
  Updating registry at `C:\Users\kejunjun\.julia\registries\General`
  Updating git-repo `https://github.com/JuliaRegistries/General.git`
 Resolving package versions...
  Updating `C:\Users\kejunjun\.julia\environments\v1.2\Project.toml`
 [no changes]
  Updating `C:\Users\kejunjun\.julia\environments\v1.2\Manifest.toml`
 [no changes]
julia>  rm(joinpath(homedir(), ".julia", "registries"); recursive=true)
julia> import Pkg
julia> Pkg.build("MbedTLS")
   Cloning default registries into `C:\Users\kejunjun\.julia`
   Cloning registry from "https://github.com/JuliaRegistries/General.git"
     Added registry `General` to `C:\Users\kejunjun\.julia\registries\General`
 Installed Lazy ──────────────────────────────────── v0.14.0
 Installed FixedPointNumbers ────────── v0.6.1
 Installed Conda ────────────────────────────────── v1.3.0
 Installed FunctionalCollections ── v0.5.0
 Installed Distances ────────────────────────── v0.8.2
 Installed Traceur ────────────────────────────── v0.3.0
 Installed BinaryProvider ──────────────── v0.5.6
 Installed WebIO ────────────────────────────────── v0.8.11
 Installed Requires ──────────────────────────── v0.5.2
 Installed StringDistances ────────────── v0.4.0
 Installed CodeTracking ──────────────────── v0.5.8
 Installed Hiccup ──────────────────────────────── v0.2.2
 Installed Tokenize ──────────────────────────── v0.5.6
 Installed OrderedCollections ──────── v1.1.0
 Installed MbedTLS ────────────────────────────── v0.7.0
 Installed TreeViews ────────────────────────── v0.3.0
 Installed SoftGlobalScope ────────────── v1.0.10
 Installed Juno ──────────────────────────────────── v0.7.2
 Installed Pidfile ────────────────────────────── v1.1.0
 Installed CodeTools ────────────────────────── v0.6.4
 Installed VersionParsing ──────────────── v1.1.3
 Installed URIParser ────────────────────────── v0.4.0
 Installed JSON ──────────────────────────────────── v0.21.0
 Installed Colors ──────────────────────────────── v0.9.6
 Installed Widgets ────────────────────────────── v0.6.2
 Installed LNR ────────────────────────────────────── v0.2.0
 Installed Atom ──────────────────────────────────── v0.10.1
 Installed ColorTypes ──────────────────────── v0.8.0
 Installed WebSockets ──────────────────────── v1.5.2
 Installed IniFile ────────────────────────────── v0.5.0
 Installed HTTP ──────────────────────────────────── v0.8.6
 Installed DataStructures ──────────────── v0.17.1
 Installed Media ────────────────────────────────── v0.5.0
 Installed ZMQ ────────────────────────────────────── v1.0.0
 Installed JuliaInterpreter ──────────── v0.7.3
 Installed MacroTools ──────────────────────── v0.5.1
 Installed Compat ──────────────────────────────── v2.1.0
 Installed Reexport ──────────────────────────── v0.2.0
 Installed Cassette ──────────────────────────── v0.2.6
 Installed DocSeeker ────────────────────────── v0.3.0
 Installed Parsers ────────────────────────────── v0.3.7
 Installed Observables ────────────────────── v0.2.3
 Installed CSTParser ────────────────────────── v0.6.2
 Installed AssetRegistry ────────────────── v0.1.0
 Installed JuliaFormatter ──────────────── v0.1.13
 Installed IJulia ──────────────────────────────── v1.20.0
  Building MbedTLS →→ `C:\Users\kejunjun\.julia\packages\MbedTLS\a1JFn\deps\buil
d.log`
  Building WebIO ────→→ `C:\Users\kejunjun\.julia\packages\WebIO\2mZPb\deps\buil
d.log`
  Building Conda ────→→ `C:\Users\kejunjun\.julia\packages\Conda\kLXeC\deps\buil
d.log`
  Building ZMQ ────────→→ `C:\Users\kejunjun\.julia\packages\ZMQ\ABGOx\deps\buil
d.log`
  Building IJulia ──→→ `C:\Users\kejunjun\.julia\packages\IJulia\fRegO\deps\buil
d.log`
  Building MbedTLS →→ `C:\Users\kejunjun\.julia\packages\MbedTLS\a1JFn\deps\buil
d.log`
false
 
julia> using IJulia
[ Info: Precompiling IJulia [7073ff75-c697-5162-941a-fcdaad2a7d2a]

批量预测蛋白质理化性质

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原来用perl的LWP::UserAgent模块用在expasy批量做过一批蛋白理化性质预测，但不知为什么现在下载不了啦，决定改用python。一开始用的 urllib.request 模块，能做一部分，但总是会莫名奇妙的断掉，显示是“$HOME/anaconda3/lib/python3.6/http/client.py”文件中有问题，尝试了很多方法均没有解决，最后在网上看到这样一句话，如果 urllib.request 中的问题不能解决的话为什么要用它，而更高级一点的 requests是对urllib的进一步封装，因此在使用上显得更加的便捷，实际应用当中尽量使用requests 。更换成 requests 后显然解决了问题。

想到源代码的话给我留言。

Bioperl的简单快速安装

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Bioperl 由于涉及到的包太多，需要超过12000的单独的检测，安装起来比较麻烦，而且很多检测都通不过，对于新手过于繁杂，现在bioperl官网介绍了一种简单快速安装的方法————用第三方工具进行安装，经亲自测试，效果非常好，现简要介绍而下。
1 安装perlbrew(https://perlbrew.pl/)
在终端输入

curl -L https://install.perlbrew.pl | bash

如果系统没有curl命令
对于linux系统

wget -O - https://install.perlbrew.pl | bash

FreeBSD系统

fetch -o- https://install.perlbrew.pl | sh

也可以用cpan安装，在终端输入（注意不需要先打开cpan）

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sudo cpan App::perlbrew
perlbrew init

如果是用cpan安装，perlbrew程序安装在/usr/bin/perlbrew 或者 /usr/local/bin/perlbrew，默认的perlbrew的根目录是~/perl5/perlbrew 。

2 安装cpanm

perlbrew install-cpanm

3 安装Bio::perl

cpanm Bio::Perl

如果找不到cpanm，就输入cpanm的绝对路径

/root/perl5/perlbrew/bin/cpanm Bio::Perl

如果其中报错缺少哪个模块或者哪个模块版本太老，就先安装报错的模块，我的显示是 Test::More 模块版本太老，我就用cpan “install Test::More”就好了。如果正确安装会显示

–> Working on Bio::Perl
Fetching http://www.cpan.org/authors/id/C/CJ/CJFIELDS/BioPerl-1.007001.tar.gz … OK
Configuring BioPerl-1.007001 … OK
Building and testing BioPerl-1.007001 … OK
Successfully installed BioPerl-1.007001
1 distribution installed

一般在第一步“Working on Bio::Perl”会等一段时间，因为是要下载安装包，只要没有报错，等着就可以了。

Xming + PuTTY 在Windows终端运行图形界面的程序

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有些程序需要运行图形界面，特别是用java写的程序，例如R，试着用Xming + PuTTY可以实现。
1、下载xming
这个百度一下吧，我忘了在哪里下了，好像网上介绍的网址有些不对，多试一下就可以。
2、登录xming
第一次登录用XLaunch，一路默认就可以，再点xming运行xming服务。
3、修改putty
Connection\SSH\X11：Enable X11 Forwarding前加对勾，X display Location设为127.0.0.1:0，这里的 0 就是配置 Xming X server 时指定的 Display Number，127.0.0.1是localhost地址，最好写这个IP地址，而不是像网上介绍的写“localhost”。
4、修改SSH配置文件
切换到根用户，vim /etc/ssh/sshd_config
AllowTcpForwarding yes
X11Forwarding yes
如果有“X11Forwarding no”就把它注释掉。
5、安装x11
yum -y install xorg-x11-xauth
6、重启服务器，登录putty后，在终端运行”xterm”就可以了。

TGICL安装和使用

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TGI Clustering tools（简称TGICL），是对大量EST或者转录本数据进行快速聚类的软件，也就是将序列进行组装拼接。原理是先用NCBI的megablast先粗略进行聚类，然后用CAP3进行组装。
1、下载
TGICL在sourceforge网站可以下载到（TGICL-2.1.tar.gz），我这里是下载的是最新的2.1版。
2、安装
$tar zxvf TGICL-2.1.tar.gz
$cd TGICL-2.1

$perl Makefile.PL
$make
$make test
$make install
完成

或者
perl Build.PL
./Build
./Build test
./Build install

tgicl就安在用户目录上了，可将刚安装好的perl包和程序分别拷贝到/usr/local/lib64/perl5/ 和/usr/local/bin/perl5/中。
用的时候调用此程序就可以了，如
/usr/local/bin/perl5/tgicl -F /home/用户/all.contigs.fasta

3、安装存在的问题及解决方法
（1）Can’t locate TGI/Mailer.pm in @INC (@INC contains:
那是找不到Mailer.pm，将TGICL-2.1/lib里的文件拷贝到/usr/local/lib64/perl5/中去就可以了。
（2）Can’t locate File/HomeDir.pm in @INC (@INC contains:
那是缺少perl的File/HomeDir.pm包，进入cpan，install File::HomeDir.pm
（3）Package main, File ./tgicl, Line 27 == Failed to find tgicl.cfg config file in
那是因为tgicl.cfg配置文件没有找到，将TGICL-2.1/conf/tgicl.cfg拷贝到tgicl所在的目录，如/usr/local/bin/perl5/。
（4）Use of :locked is deprecated at ……/TGI/DBDrv.pm line 36.
打开此文件，在our $VERSION = ‘0.01’;这句的下面加上一行，
no warnings ‘deprecated’;
###直接忽略掉deprecated警告
（5）运行时产生错误err_tgicl_all_contigs.fa.log文件显示不能运行formatdb程序，因为tgicl是32 bit系统的程序，在64位系统不能运行，要安装32位运行库glibc.i686和libstdc++.i686。直接yum install glibc.i686和yum install libstdc++.i686
（6）error while loading shared libraries: libz.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
安装zlib.i686
sudo yum install zlib.i686

CentOS7 安装php5.6+nginx1.7.5

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由于版本的变化最新的php和nginx安装与配置和前面版本的有稍许差异，首先卸载旧版本，下载最新的软件的软体安装包，安装方法可以参照centos 7 min 编译安装php5.6+nginx1.7.5 笔记这里主要补充一点，就是怎样在nginx中运行php的问题。如果是想单独建一个www的用户的话，上面的安装的基础上需要做如下修改。
1、创建www用户
groupadd www
useradd -g www www -s /bin/false
2、修改nginx.conf配置文件
vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user www www; #首行user去掉注释,修改Nginx运行组为www www；必须与/usr/local/php/etc/php-fpm.conf中的user,group配置相同，否则php运行出错，具体方法是打开php-fpm.conf文件，如果在上面路径中找不到这个文件，就在安装包里面找到复制到这里，找到有user和group的行，去掉前面的;号，将nobody改为www。
3、重启nginx和php-fpm
nginx -s reload
/usr/local/php/sbin/php-fpm
4、测试
在www用户目录下创建test.php文件，输入;在浏览器中找开就可以看到PHP配置情况。

centOS7 安装mysql5.6

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因为mysql被Oracle收购后会逐渐走向收费，为避免以后的版权纠纷，centos7已经不支持mysql，而是内部集成mariadb代替，而安装mysql的话会和mariadb产生文件冲突，所以安装mysql前要先卸载mariadb。
1、卸载mariadb
rpm -e mariadb-libs-5.5.37-1.el7_0.x86_64
###会提示错误：依赖检测失败
###加上–nodeps参数强制卸载
rpm -e –nodeps mariadb-libs-5.5.37-1.el7_0.x86_64
如果找不到就用yum -y remove mariadb-libs.x86_64
2、下载mysql5.6
centos7等同与Red Hat7，下载此版本下的MySQL-client-5.6.21-1.el7.x86_64 .rpm 和MySQL-server-5.6.21-1.el7.x86_64.rpm就可以了，如果点击Download会提示你要先登录Oracle帐户，如果没有帐户或者不想登录，在其它地方下载相同的包也可以，如果不想在其它地方找又没有Oracle帐户，顺便注册一个就可以了。
如果嫌麻烦，也可一个FTP站点下载，里面包含了几乎所有的mysql版本。
3、安装mysql
进入到安装包所在目录
rpm -ivh MySQL-client-5.6.21-1.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh MySQL-server-5.6.21-1.el7.x86_64.rpm
也可从源代码安装，不过先得安装cmake，软件包为mysql-5.6.24.tar.gz
cmake . -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql -DMYSQL_DATADIR=/data/mysql -DSYSCONFDIR=/etc
make
make install
4、生成mysql系统数据库
如果你马上登录mysql会提示找不到/var/lib/mysql/下的sock文件，因为还没有生成系统数据库。
mysql_install_db –user=mysql –basedir=/usr/share/mysql
###生成mysql系统数据库
5、登录mysql
mysql_install_db –random-passwords
###生成随机密码
随机密码保存在$HOME/.mysql_secret文件中，打开这个文件，找到密码。
mysql -u=root -p
###登录mysql，输入随机密码
6、修改root密码
mysql> SET PASSWORD FOR root@localhost=PASSWORD(‘yourpassword’);
###这时不要想着运行其它语句，初次登录时只能改密码
退出mysql
7、添加用户和数据库
用新密码重新登录数据库，创建用户和数据库

基因注释

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很多人觉得基因注释很高深，特别对于那些不太懂编程的来说，感到无从下手，去年我也折腾了差不多半年，最后发现也就那么回事。一开始我是找各种基因注释的工具，例如研究geneontology自带的perl程序，里面涉及了众多模板，而且是模块里面又有模块，运行时不是少了这个模块就是那个模块有问题，最后折腾了两三个月也没有得到理想结果。后来用了blast2go这个程序用起来是没有问题，可实在是太慢，几个小时下去，泡都不冒一个。最后默默在躺在床上反思，我的目的是什么，注释的原理是什么。按照这个思路，慢慢的去找这些问题的答案，最后终于开窍了，想明白了真的好简单，现将思路简单归纳如下：
1、基因注释方法
1）根据已注释的信息，利用序列相似性原则，去注释未知序列。
2）查找文献资料注释基因功能。
基因批量注释的话都是采用第一种。
2、所需资料
1）将需要注释的序列翻译成氨基酸序列；
2）下载现有的已注释的蛋白序列（uniprot_sprot.fasta.gz，文件大小为78MB）；
3)下载联系蛋白序号和注释号（GO的accession）的文件（idmapping.td.gz，文件大小为2.17G）;
4)下载最新的GO数据库文件assocdb-data.gz；
3、注释方法
1）利用formatdb格式化已注释的蛋白序列为blast库；
2）将需要注释的序列与blast库做blast;
3）找到与需注释序列相似度高的蛋白序列号；
4）找到这些蛋白序列号对应的注释号（GO号）；
5）用GO号在GO数据库文件中的term表中找到注释信息或者在geneontology官网用GO号就可以查到详细的注释信息；

如果用NCBI数据库，方法也差不多，先下载已注释的蛋白序列，格式化数据成blast库，将需注释的序列与这个blast库比对，找到相似度高的已注释的蛋白序列号，用此序列号用NCBI中gene_info.gz和gene2access找到蛋白序列的gene号,然后将此号用gene2go数据找到go号，最后用go号找到其注释信息就行了。

如果按照以上方法操作的话，其实基因注释非常简单，几乎只要做个blast，然后将信息对应过来就可以了，远没有那么复杂。

Perl输出函数传递的二维数组

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最近用DBI模块写个了mysql接入函数，但得到的return一直不能输出结果，后来经过思考，原来是二维数组传递的问题，终于解决了，特此为记。

下面这个是mysql接入函数：

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sub mysql_connect(){
        use DBI;
	my ($sql,$db)=@_;
	my $usr="selectonly";
	my $passwd="yuyin_110";
	my $dbh=DBI->connect("DBI:mysql:$db",$usr,$passwd);
 
	if(!$dbh){
		print "connect lost\n";
	}else{
		my $sth=$dbh->prepare($sql)or die "Can’t prepare $sql: $dbh->errstr\n";
		$sth->execute()or die "Can’t execute the query: $sth->errstr";
		my $data=$sth->fetchall_arrayref();
		$sth->finish;
		return $data;
	}
}

现在的问题是输出$data的内容，而$data返回的是一个二维数组的引用地址，可以用以下方法分层输出这个数组：

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	my $sql="select * from test limit 1000";
	my $b=mysql_connect($sql,"test");
	my @r=@$b;    #####因为$b获得的只是一个引用地址，可以用@变成数组，这个数组这储存了一系列一维数组地址
	foreach(@r){
		my @each=@$_;            ######道理与获得二维地址一样
		foreach(@each){
			print  $_."\t";
		}
		print  "\n";
 
	}

Bioperl的简单安装

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按照Bioperl上介绍的方法在linux下安装Bioperl老是安不上，或者是安装上了，但不能用，上面介绍的几种方法都试了，全不行，后面自己想了个办法，就是利用cpan只对要用到的模块进行单独安装，简单适应，如果你和我碰到了同样的问题不妨试试。
0、用root用户登录，不能由于权限问题，安装不上去。
1、确定cpan能用。
>perl -MCPAN -e shell
cpan>install Bundle::CPAN
cpan>q
2、升级cpan，保证安装的模块是最新的。
>cpan
cpan>install Module::Build
cpan>o conf prefer_installer MB
cpan>o conf commit
cpan>q
3、安装Bioperl最重要的模块SeqIO(该模块可以实现文件格式转换，计算序列长度，blast信息提取等)，中间会有些选项要求选择，一路回车采用默认的就行了。
cpan>install Bio::SeqIO
4、安装SeqFeature模块（序列特征信息的获取或解析）。
cpan>install Bio::SeqFeature
5、安装GenBank模块
cpan>install Bio::GenBank
6、安装AlignIO和AlignI模块（数据格式格式转换）。
cpan>install Bio::AlignIO
cpan>install Bio::AlignI
7、安装DNAstatistics模块（序列统计分析，进化距离计算）。
cpan>install Bio::DNAstatistics

上面是一引起常用的模块，至于其它的一些模块如果要用到就按这种方法安装就行了。
利用cpan安装的模块默认路径是当前用户的perl5/lib/perl5目录下面，如/root/perl5/lib/perl5/，如果运行perl -e “use Bio::SeqIO”还是找不到该模块的话，可以将 /当前用户/perl5/lib/perl5/下的文件拷贝到@INC目录中，如/usr/local/lib64/perl5/中，最好也将/当前用户/perl5/bin/中的文件拷贝到/usr/local/bin/perl5中，以后可在那里调用。