Kodomo

Пользователь

Занятие 3.

Краткое содержание: Первая полноценная программа своими руками.

Содержание

  1. Занятие 3.
    1. План рассказа
    2. Обязательно научиться
    3. Задание, общая постановка
    4. Задание по частям
    5. Рейтинговые задачи

План рассказа

Краткое содержание предыдущих лекций.

Обязательно научиться

Задание, общая постановка

Оно звучит гораздо страшнее, чем делается

Создать darcs-репозиторий в директории ~/Python (в windows: H:\Python); создать скрипт bend.py под управлением репозитория, который находит точки излома полипептидной цепи и выводит их в виде скрипта pyMol; скрипт должен понимать параметры:

Если не указан входной файл, программа должна ожидать содержимое PDB-файла на стандартном потоке входа (sys.stdin). Если не указан выходной файл, программа должна выдать pyMol-скрипт на стандартный вывод (sys.stdout).

Все диалоги с пользователем программа должна вести по-английски (до тех пор, пока мы не изучили, как работать с русским языком)

Излом полипептидной цепи – изменение направления более, чем на 70 градусов. 

  i-2    i-1     i     i+1    i+2
-N-C-C--N-C-C--N-C-C--N-C-C--N-C-C-
 H   O  H   O  H   O  H   O  H   O
   !------------->!------------>

Формат PDB-файлов (если не лень, можете почитать официальное описание формата):

C-alpha - атомы обозначаются именем атома CA в PDB-файле.

Пример выдачи программы: 

# fetch 1nkz
# hide every
# show ribbon, all
select bend, resi 2 & chain a
select bend, bend | ( resi 3 & chain a )
# color red, bend

Задание по частям

Для выполнения задания я рекоммендую открыть три окна:

Каждая часть задания принимается только если она сохранена в репозиторий. Осмысленность комментариев к записи в репозиторий оценивается. Равно как и осмысленность и наличие строк самодокументации.

  1. Создайте darcs-репозиторий ~/Python. Внесите в него файл bend.py, который ничего не делает, но не вызывает у интерпретатора ругани. Все последующие задания нужно выполнять в этом файле.

  2. Напишите каркас скрипта. Если скрипт запущен с флагом -t или --test, он должен запускать doctest.testmod. Напишите самодокументацию модуля с одним примером для тестирования.

    • Подсказка: Скрипт до сих пор ничего не должен уметь делать. Придумайте, что можно тестировать
    • Подсказка: чтобы doctest мог пользоваться флагом -v, его можно прописать в optparse, но не использовать

  3. Напишите функцию, которая получает строку (запись из PDB-файла) и возвращает пару из номера остатка и идентификатора цепочки и координаты атома (id, x,y,z) (где id = (res_num, chain_id)), если строка является описанием C-aplha атома. В противном случае функция должна возвращать None. Напишите самодокументацию к функции. Напишите несколько примеров для doctest.

    • Полезный кусок кода с незнакомой конструкцией: 

         1 >>> x = "ATOM  "
   2 >>> y = x.strip().lower()
   3 >>> y
   4 'atom'
   5 >>> y in ["atom", "hetatm"] # проверить принадлежность списку
   6 True
    • Подсказка: возьмите настоящий PDB-файл и выберите из него для примера doctest 3-4 последовательных C-alpha атома; таким образом вы не только дадите примеры для этой функции, но и посчитаете входные данные для примеров к следующей

  4. Напишите функцию, которая получает список четвёрок (id, x,y,z) и возвращает список пар (id, vect), где vect – вектор от выбранного C-alpha атома до послеследующего, id – идентификация начального атома вектора. Напишите самодокументацию к функции. Напишите несколько примеров для doctest.

    • Полезный кусок кода с незнакомой конструкцией: 

         1 >>> items = [((2, 'a'), 30.63, 14.23, 41.060)] # так может выглядеть часть входных данных для теста
   2 >>> id, x, y, z = items[0] # это называется распаковка; синоним: id = items[0][0]; x = items[0][1]; y = items[0][2]; z = items[0][3]
   3 >>> x # ну, это же почти-почти совсем то же, что и 30.63... С float всегда так, что они выглядят страшнее, чем они есть.
   4 30.629999999999999
   5 >>> # А вот это вы могли бы подсмотреть в документации:
   6 ... result = []
   7 >>> result.append((2, 'a'))
   8 >>> result
   9 [(2, 'a')]

  5. Напишите функцию, которая получает список пар (id, vect) и возвращает список id C-aplha атомов точек излома. Напишите самодокументацию к функции. Напишите несколько примеров для doctest

    • Подсказка: входные вектора построены между C-alpha атомами так: вектор i – между атомами i*2, i*2+2, вектор i+1 – между атомами i*2+1,i*2+3, вектор i+2 – между атомами i*2+2,i*2+4.

    • Подсказка: тут уж примеры проще всего выдумать, сильно попортив выходные данные предыдущих функций, или даже вовсе из головы взять.

    • Полезный кусок кода: 

         1 >>> import math
   2 >>> math.radians(70) # 70 градусов = ? радиан
   3 1.2217304763960306
   4 >>> math.degrees(1.22) # 1.22 радиан = ? градусов
   5 69.900851005960433
   6 >>> x = Vector(1,0,0)
   7 >>> y = Vector(0,1,0)
   8 >>> x.angle(y)
   9 1.5707963267948966
  10 >>> math.degrees(x.angle(y))
  11 90.0
  6. Напишите функцию, которая получает список id и файлообразный объект (f) и пишет в f команды pyMol для выделения списка остатков. (Желательно кроме остатка выделять и его соседей). Напишите самодокументацию к функции. Напишите несколько примеров для doctest.

    • Подсказка: файлообразный объект – это такая штука, в которой есть методы read и write (которые ведут себя как для файлов)

    • Подсказка для doctest: запись в sys.stdout – синоним конструкции print; вы должны уметь писать doctest для выражений вида print 2*2

    • Полезный кусок кода: 

         1 >>> import sys
   2 >>> f = sys.stdout
   3 >>> f.write("select bend, resi %s & chain %s\n" % (2, 'a'))
   4 select bend, resi 2 & chain a

  7. Напишите функцию, которая получает два файлообразных объекта (i и o), читает из первого объекта PDB-файл, пишет во второй объект команды pyMol для выделения точек излома цепочки. Напишите самодокументацию к функции. (doctest делать не надо, потому, что для такой функции это будут слишком объёмные и ничего не объясняющие примеры).

  8. Добавьте в список разбираемых флагов командной строки те, которые требуются в общей формулировке задания. Напишите фукнцию, которая возвращает два файлообразных объекта (i, o) в зависимости от флагов. Напишите к ней самодокументацию.

    • Подсказка: если у вас есть строка parser.add_option("-p", "--pdb-file", help="PDB file to load"), то в переменной options (если вы не меняли болванку скрипта) у вас появится поле options.pdb_file. Если параметр "-p" не был указан, в этом поле будет лежать значение None.

    • Полезный кусок кода: 

         1 >>> x = None
   2 >>> if x: print "X!"
   3 ...
   4 >>> x = "1nkz"
   5 >>> if x: print "X!"
   6 ...
   7 X!
  9. До полностью работающей программы вам не хватает двух строчек. Напишите их. Проверьте на глаз работоспособность программы. Напишите самодокументацию к модулю.

    • Наберите в командной строке Linux pydoc bend

    • Наберите ./bend --help.

Рейтинговые задачи

Рейтинговые задачи принимаются только, если они внесены в репозиторий и называются ratingN.py

*/

  1. Чтобы все запутались, нумерация здесь такая же как в официальной спецификации формата, а не такая, как в питоне (1)

  2. Трудности перевода... Хорошо, что нас это поле не интересует (2)