酶数据库介绍

REBASE 是 Biopython 默认使用的限制酶数据库，其位置可以通过下述代码找到：

from Bio.Restriction import Restriction
print(Restriction.__file__)

里面包含酶的信息，例如：

def _temp():
    return {
        "charac": (5, -5, None, None, "GGTACC"),
        "compsite": "(?=(?P<KpnI>GGTACC))",
        "dna": None,
        "freq": 4096.0,
        "fst3": -5,
        "fst5": 5,
        "inact_temp": 65,
        "opt_temp": 37,
        "ovhg": 4,
        "ovhgseq": "GTAC",
        "results": None,
        "scd3": None,
        "scd5": None,
        "site": "GGTACC",
        "size": 6,
        "substrat": "DNA",
        "suppl": ("B", "C", "I", "J", "K", "M", "N", "O", "Q", "R", "S", "V", "X", "Y"),
    }


rest_dict["KpnI"] = _temp()

解释：

• charac：描述切割特性，依次是5’端切割位置（即下方的fst5）、3’端切割位置（即下方的fst3，都是相对于识别序列的起始位置）、没有额外的切割位点(即下方的scd3，scd5)、酶的识别序列（即下方的site）
• compsite：正则表达式，用于匹配
• dna：表示该酶是否作用于 DNA 序列。None 表示默认作用于 DNA
• freq：表示该酶识别序列在随机 DNA 序列中出现的频率。计算方法：为 4^N，其中 N 是识别序列的长度。对于 GGTACC（长度为 6），频率为 4^6 = 4096
• fst3，fst5：切割位置，与charac中含义一致
• inact_temp：表示酶的失活温度（摄氏度，下同）
• opt_temp：酶的最适反应温度
• ovhg：酶切割后产生的粘性末端的长度，即粘性末端有4个碱基
• ovhgseq：粘性末端的序列
• results：存储酶切割后的结果。None 表示未切割
• scd3，scd5：表示在3’和5’是否有第二个切割位点，None表示没有，与charac中含义一致
• site：酶的识别序列
• size：酶的识别序列的长度
• substrat：酶的作用底物
• suppl：提供该酶的供应商代码列表。每个字母代表一个供应商

使用

使用预定义的数据库

from Bio.Restriction import Restriction, Analysis
from Bio import SeqIO

#print(Restriction.__file__)

# 创建一个限制酶分析对象
restriction_batch = Restriction.RestrictionBatch(["KpnI","BsiWI","Bsu36I","BamHI","EcoRV","EcoRI"])

# 定义一段 DNA 序列
for record in SeqIO.parse('in.gb', format='gb'):
    dna_sequence = record.seq
    # 分析 DNA 序列中的酶切位点
    analysis = Analysis(restriction_batch, dna_sequence)

    # 获取切割位点
    cuts = analysis.full()
    print("切割位点:", cuts) 
    # 切割位点: {KpnI: [1712], Bsu36I: [1511], EcoRI: [2167], EcoRV: [1944], BamHI: [1614], BsiWI: [1816]}

    # 获取每个酶的切割次数
    for enzyme in restriction_batch:
        print(f"{enzyme}: {analysis.with_sites()[enzyme]}")
    '''
    KpnI: [1712]
    Bsu36I: [1511]
    EcoRV: [1944]
    EcoRI: [2167]
    BamHI: [1614]
    BsiWI: [1816]
    '''