7. 7. Python生物信息随堂作业

7.1. 7.1 ATP能量计算

7.1.1. 7.1.1 题目描述：

ATP→ADP+Pi

组织 [ATP]中的一个磷酸二酯键会产生-30.5kJ/mol标准吉布斯自由能（△Gº）。根据生物化学课本，真正的△G值依赖于化合物的浓度，化合物浓度在不同组织之间有着很大的差异。表1.1 在不同的组织中的化合物浓度

组织	[ATP][mM]	[Pi][mM]
肝	3.5	1.8
肌肉	8.0	0.9
脑	2.6	0.7

那么如何计算ATP水解的真正的△G值？吉布斯自由能可以用与化合物浓度相关的函数表示：

△G=△Gº+RT*ln（[ADP]*[Pi]）/[ATP]）

7.1.2. 7.1.2 问题解答

 TP=3.5
 ADP=1.8
 Pi=5.0
 R=0.00831
 T=298
 deltaG0=-30.5

 import math
 deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
# 最终答案：
 -28.161154161098693

7.1.3. 7.1.3 Python运算知识总结

表1.2 Python中的算术运算符

运算符	含义
a+b	加
a-b	减
a*b	乘
a/b	除
a**b	幂（a的b次方）
a%b	取模，a/b的余数
a//b	向下舍入除法
a*(b+c)	圆括号，b+c会在乘法之前进行运算

表1.3 一些math模块中定义的重要函数

函数	含义
log(x)	x的自然对数（lnx）
log10(x)	x的以10为底对数（logx）
exp(x)	x 的自然指数（e的x次方）
sqrt（x）	x的平方根
sin(x),cos(x)	x的正弦和余弦（x为弧度）
asin(x),acos(x)	x的反正弦和反余弦（结果为弧度）

7.2. 氨基酸序列分析

7.2.1. 题目1：下面的序列中有多少C？

CCCHAJEAFIELAKJNFVLAIFEJLIEFJDCCCEFLEFJ 大致看一下序列，就能得出有六个C，凭直觉读者就知道怎么计数、怎么获得正确的答案。但如何让电脑替我们完成工作呢？

7.2.2. 题目2：请计算出胰岛素中各个氨基酸的出现次数

# insulin [homo sapiens]  GI:386828
# extracted 51 amino acids of A+B chain
insulin="GIVEQCCTSICSLYQLENYCNFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKT"
for amino_acid in "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
   number=insulin.count(amino_acid)
   print(amino_acid,number)

7.3. Pymol小实例（看氨基酸长什么样子）

delete*
load laay.pdb
hide everything
bg_color white
# protein
select zinc_finger,chain a
show cartoon, zinc_finger
color blue, zinc_finger
#DNA
select dna, chain b or chain c
select dna_backbone,elem p
show cartoon,dna
set cartoon_ring_mode,3
color green,dna
color forest,dna_backbone
#zinc
select zinc,resn zn
show spheres,zinc
color gray,zinc
#binding residues
select atoms_pocket, zinc around 5.0 and not zinc
select pocket,byres atoms_pocket
show sticks,pocket
set valence,1
color marine, pocket
set_view(\
0.385022461, -0.910319746, -0.151902989,\
-0.748979029, -0.212032005, -0.627752066,\
0.539247334, 0.355471820, -0.763447404,\
0.000005471, 0.000029832, -134.466125488,\
1.499966264, 12.841400146, 50.074134827,\
100.975906372, 167.958770752, 0.000000000)
ray 800,600
png zinc_finger.png