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将 DNA 序列在保持阅读框不变的前提下，回译为给定的目标氨基酸序列，尽可能最少修改核苷酸。提供命令行工具和 Python API。
项目
- 许可证：MIT（见
LICENSE） - 贡献指南：见
CONTRIBUTING.md
特性
- 逐密码子最小更改（哈明距离）
- 平局处理策略（优先第三位 wobble、优选密码子）
- 输出逐密码子变更报告（可写 TSV/JSON）
- 严格输入校验与清晰报错
安装
- 本地开发安装：
pip install -e .
命令行用法（CLI）
- 基本用法：
codon-recoder --dna ATGGCCGCT --aa MAA - 输出报告：
codon-recoder --dna dna.txt --aa aa.txt --report report.tsv - 主要参数：
--dna或--dna-file：输入 DNA（A/T/G/C，长度为3的倍数）--aa或--aa-file：目标氨基酸序列（终止子用_或*）--tie-break {wobble,freq}：平局时的策略（默认：wobble，优先第三位变化）--report：输出路径（根据扩展名写 TSV 或 JSON）--quiet：安静模式，不打印摘要--allow-internal-stop：允许内部终止子（默认禁止）
Python API
from codon_recode import recode_by_aa_min_changes, dna2aa
new_dna, report = recode_by_aa_min_changes(
mut_aa="MKT_", # 终止子可用 '_' 或 '*'
dna="ATGAAAACGAAA",
tie_break="wobble",
)
print(new_dna)
print(dna2aa(new_dna))注意事项
- 使用标准遗传密码；终止子为
_（CLI 也接受*）。 - 默认禁止内部终止子；如需允许请加
--allow-internal-stop。 - 不做物种特异的密码子优化；平局仅用内置“优选密码子”打破。
输入格式
- 支持纯序列或 FASTA 文件（
>开头的标题行会被忽略）。 - 忽略空白和换行，自动统一为大写。
- 要求 AA 长度等于 DNA 密码子数量（
len(dna) / 3）。
开发
- 运行测试：
pytest -q - 在受限环境（无法写缓存/临时目录）下：
PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 PYTHONPATH=src pytest -q --capture=no -p no:cacheprovider
示例（5个案例）
-
案例1 — 恒等（无需变更）
- 命令：
codon-recoder --dna ATGAAAACG --aa MKT - 输出：
- new DNA:
ATGAAAACG - AA(before):
MKT - AA(after):
MKT - Codons changed:
0 / 3; Nucleotide changes:0
- new DNA:
- 命令：
-
案例2 — 单一氨基酸变更（K→N，第三位 wobble 更改）
- 命令：
codon-recoder --dna ATGAAAACG --aa MNT - 输出：
- new DNA:
ATGAACACG - AA(before):
MKT - AA(after):
MNT - Codons changed:
1 / 3; Nucleotide changes:1
- new DNA:
- 命令：
-
案例3 — 非 wobble 的最小更改（A→P，第一位变化）
- 命令：
codon-recoder --dna GCT --aa P - 输出：
- new DNA:
CCT - AA(before):
A - AA(after):
P - Codons changed:
1 / 1; Nucleotide changes:1
- new DNA:
- 命令：
-
案例4 — 接受
*作为终止子- 命令：
codon-recoder --dna ATGTAA --aa M* - 输出：
- new DNA:
ATGTAA - AA(before):
M_ - AA(after):
M_ - Codons changed:
0 / 2; Nucleotide changes:0
- new DNA:
- 命令：
-
案例5 — 内部终止子：默认报错；加开关允许
- 报错：
codon-recoder --dna ATGAAAACG --aa M*T- 报错信息：
ValueError: Internal stop codon in mut_aa is forbidden
- 报错信息：
- 允许：
codon-recoder --dna ATGAAAACG --aa M*T --allow-internal-stop- new DNA:
ATGTAAACG - AA(before):
MKT - AA(after):
M_T - Codons changed:
1 / 3; Nucleotide changes:1
- new DNA:
- 报错：
支持与联系
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