#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import argparse import sys from matplotlib.ticker import FuncFormatter def format_ticks(value, pos): """Форматирование меток: K для тысяч, M для миллионов.""" if value >= 1e6: return f'{value/1e6:.1f}M' elif value >= 1e3: return f'{int(value/1e3)}K' else: return str(int(value)) def parse_blast_outfmt7(filename): """ Парсит файл BLAST выдачи в формате -outfmt 7. Возвращает: query_id : str subject_id : str hits : list of tuples (qstart, qend, sstart, send) max_q : int (максимальная координата запроса) max_s : int (максимальная координата субъекта) """ query_id = None subject_id = None hits = [] qstarts = [] qends = [] sstarts = [] sends = [] with open(filename, 'r') as f: for line in f: line = line.strip() if not line: continue if line.startswith('# Query:'): query_id = line.split(':', 1)[1].strip() elif line.startswith('# Subject:'): subject_id = line.split(':', 1)[1].strip() elif not line.startswith('#'): fields = line.split('\t') if len(fields) < 12: continue try: qstart = int(fields[6]) qend = int(fields[7]) sstart = int(fields[8]) send = int(fields[9]) except ValueError: continue hits.append((qstart, qend, sstart, send)) qstarts.append(qstart) qends.append(qend) sstarts.append(sstart) sends.append(send) if not hits: sys.exit("Ошибка: не найдено ни одного выравнивания в файле.") max_q = max(max(qstarts), max(qends)) max_s = max(max(sstarts), max(sends)) return query_id, subject_id, hits, max_q, max_s def setup_axes(ax, max_x, max_y, xlabel, ylabel, title_fontsize=16, label_fontsize=14, tick_fontsize=12): """ Настраивает оси: пределы, деления, подписи, фон, формат меток. Параметры: title_fontsize - размер шрифта заголовка label_fontsize - размер подписей осей tick_fontsize - размер меток делений """ ax.set_facecolor('#e8f0e8') # зеленоватый фон ax.set_xlim(0, max_x) ax.set_ylim(0, max_y) ax.set_xlabel(xlabel, fontsize=label_fontsize) ax.set_ylabel(ylabel, rotation=90, labelpad=15, fontsize=label_fontsize) # Крупные деления (с подписями) – каждые 500000 major_ticks_x = np.arange(0, max_x + 1, 500000) major_ticks_y = np.arange(0, max_y + 1, 500000) if major_ticks_x[-1] != max_x: major_ticks_x = np.append(major_ticks_x, max_x) if major_ticks_y[-1] != max_y: major_ticks_y = np.append(major_ticks_y, max_y) ax.set_xticks(major_ticks_x) ax.set_yticks(major_ticks_y) # Форматирование меток ax.xaxis.set_major_formatter(FuncFormatter(format_ticks)) ax.yaxis.set_major_formatter(FuncFormatter(format_ticks)) # Мелкие деления (без подписей) – каждые 50000 minor_ticks_x = np.arange(0, max_x + 1, 50000) minor_ticks_y = np.arange(0, max_y + 1, 50000) ax.set_xticks(minor_ticks_x, minor=True) ax.set_yticks(minor_ticks_y, minor=True) # Настройка внешнего вида делений с учётом размеров шрифта ax.tick_params(axis='both', which='major', length=10, width=1.5, labelsize=tick_fontsize) ax.tick_params(axis='both', which='minor', length=5, width=1.0, labelsize=0) # Сетка: major – сплошная, minor – пунктир ax.grid(True, which='major', linestyle='-', linewidth=0.5, color='gray') ax.grid(True, which='minor', linestyle=':', linewidth=0.3, color='lightgray') def plot_dotplot(ax, hits, alpha=0.5, linewidth=1.2, use_points=False, point_size=2): """ Рисует выравнивания: - если use_points=False – линии от (qstart,sstart) до (qend,send) - если use_points=True – точки в середине каждого выравнивания """ if use_points: x_centers = [] y_centers = [] for qstart, qend, sstart, send in hits: x_centers.append((qstart + qend) / 2) y_centers.append((sstart + send) / 2) ax.scatter(x_centers, y_centers, s=point_size, c='black', alpha=alpha, marker='.') else: for qstart, qend, sstart, send in hits: ax.plot([qstart, qend], [sstart, send], color='black', linewidth=linewidth, alpha=alpha) def main(): parser = argparse.ArgumentParser(description='Построение карты локального сходства (dot plot) по результатам BLAST -outfmt 7') parser.add_argument('blast_file', help='Файл с результатами BLAST (формат -outfmt 7)') parser.add_argument('--alpha', type=float, default=0.5, help='Прозрачность элементов (по умолч. 0.5)') parser.add_argument('--linewidth', type=float, default=1.2, help='Толщина линий (по умолч. 1.2)') parser.add_argument('--points', action='store_true', help='Рисовать точки вместо линий') parser.add_argument('--point-size', type=float, default=2.0, help='Размер точек (по умолч. 2.0)') parser.add_argument('--output', '-o', default='dotplot.png', help='Имя выходного файла (по умолч. dotplot.png)') parser.add_argument('--dpi', type=int, default=300, help='Разрешение сохранения (по умолч. 300)') # Параметры масштабирования текста parser.add_argument('--title-fontsize', type=int, default=16, help='Размер шрифта заголовка (по умолч. 16)') parser.add_argument('--label-fontsize', type=int, default=14, help='Размер шрифта подписей осей (по умолч. 14)') parser.add_argument('--tick-fontsize', type=int, default=12, help='Размер шрифта меток делений (по умолч. 12)') args = parser.parse_args() # Парсинг данных query_id, subject_id, hits, max_q, max_s = parse_blast_outfmt7(args.blast_file) if query_id is None: query_id = 'Query' if subject_id is None: subject_id = 'Subject' # Фигура с соотношением 16:9 (альбомная) fig, ax = plt.subplots(figsize=(16, 9)) setup_axes(ax, max_q, max_s, query_id, subject_id, title_fontsize=args.title_fontsize, label_fontsize=args.label_fontsize, tick_fontsize=args.tick_fontsize) plot_dotplot(ax, hits, alpha=args.alpha, linewidth=args.linewidth, use_points=args.points, point_size=args.point_size) ax.set_title(f'blastn: {query_id} vs {subject_id}', fontsize=args.title_fontsize) plt.tight_layout() plt.savefig(args.output, dpi=args.dpi) print(f"График сохранён в {args.output}") if __name__ == '__main__': main()