kaz29Вестник Казахстанско-Британского технического университетаHerald of the Kazakh-British Technical University1998-66882959-8109Казахстанско-Британский Технический Университетkaz29-28Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL, MATHEMATICAL AND TECHNICAL SCIENCESАЛГОРИТМЫ BIOPYTHONBIOPYTHON ALGORITHMSАмирхановБ. С.AmirkhanovB. S.

докторант

ЖолмагамбетоваБ. Р.ZholmagambetovaB. R.

докторант

ДжомартоваШ. А.DzhomartovaSh. A.

д.т.н., профессор

ШормановТ. С.ShormanovT. S.

докторант

Институт информационных и вычислительных технологий КН МОН РККазахстанЕвразийский Национальный университет им. Л.Н. ГумилеваКазахстанИнститут информационных и вычислительных технологий КН МОН РК; Казахский Национальный университет им. аль-ФарабиКазахстанКазахский Национальный университет им. аль-ФарабиКазахстан202002112021171103109Copyright © Амирханов Б.С., Жолмагамбетова Б.Р., Джомартова Ш.А., Шорманов Т.С., 20212021Амирханов Б.С., Жолмагамбетова Б.Р., Джомартова Ш.А., Шорманов Т.С.Amirkhanov B.S., Zholmagambetova B.R., Dzhomartova S.A., Shormanov T.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.kbtu.edu.kz/jour/article/view/28

Проведен обзор по алгоритмам биоинформатики на BioPython. Рассмотрены основные задачи биоинформатики и алгоритмы c примерами на Python: алгоритм по обработке последовательностей ДНК, поиск паттернов, алгоритм множественного выравнивания последовательностей, алгоритмы филогенетического анализа граф де Брёйна. Показана основная обработка биологических последовательностей в качестве реализации процессов, связанных с экспрессией генов, включая транскрипцию, трансляцию и идентификацию открытых рамок считывания. А также рассмотрена возможность вычислять частоту различных символов в последовательностях. Определена потенциальная сложность некоторых алгоритмов, что показывает важность этих алгоритмов и потенциал проблем. Рассмотрены скрытые марковские модели, графы и биологические сети.

A review of bioinformatics algorithms on BioPython. The main tasks of bioinformatics and algorithms, with examples in Python, are considered: an algorithm for processing DNA sequences, searching for patterns, a multiple sequence alignment algorithm, phylogenetic analysis algorithms, Count de Bruyne. The main processing of biological sequences is shown as the implementation of processes associated with gene expression, including transcription, translation and identification of open reading frames. And also considered the ability to calculate the frequency of various characters in the sequences. The potential complexity of some algorithms is determined, which shows the importance of these algorithms and the potential problems. Hidden Markov models, graphs, and biological networks are considered.

BioPythonбиоинформатикапаттерныграфымарковские моделиалгоритмыДНКРНКBioPythonbioinformaticspatternsgraphsMarkov modelsalgorithmsDNARNAReferencesS.L. Salzberg, D.B. Searls, S. Kasif. Computational Methods in Molecular Biology. – Elsevier Science, 1998. – 368 c.S.L. Salzberg, D.B. Searls, S. Kasif. Computational Methods in Molecular Biology. – Elsevier Science, 1998. – 368 c.Cock P.J., Antao T., Chang J.T., Chapman B.A., Cox C.J., Dalke A., Friedberg I., Hamelryck T., Kauff F., Wilczynski B., de Hoon M.J. Biopython: freely available python tools for computational molecular biology and bioinformatics. – Bioinformatics, 2009.Cock P.J., Antao T., Chang J.T., Chapman B.A., Cox C.J., Dalke A., Friedberg I., Hamelryck T., Kauff F., Wilczynski B., de Hoon M.J. Biopython: freely available python tools for computational molecular biology and bioinformatics. – Bioinformatics, 2009.Jeff Chang, Brad Chapman, Iddo Friedberg, Thomas Hamelryck, Michiel de Hoon, Peter Cock, Tiago Antao, Eric Talevich, Bartek Wilczyński. Biopython Tutorial and Cookbook. Last Update – 6 November 2019 (Biopython 1.75) http://biopython.org/DIST/docs/tutorial/Tutorial.html.Jeff Chang, Brad Chapman, Iddo Friedberg, Thomas Hamelryck, Michiel de Hoon, Peter Cock, Tiago Antao, Eric Talevich, Bartek Wilczyński. Biopython Tutorial and Cookbook. Last Update – 6 November 2019 (Biopython 1.75) http://biopython.org/DIST/docs/tutorial/Tutorial.html.Miguel Rocha, Pedro G. Ferreira. Bioinformatics Algorithms. Design and Implementation in Python. – Academic Press is an imprint of Elsevier,2018. – 400 р.Miguel Rocha, Pedro G. Ferreira. Bioinformatics Algorithms. Design and Implementation in Python. – Academic Press is an imprint of Elsevier,2018. – 400 р.B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. Molecular Biology of the Cell, 4th edition.– Garland Science, New York, USA, 2002.B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. Molecular Biology of the Cell, 4th edition.– Garland Science, New York, USA, 2002.S.Bassi,Python for bioinformatics,2th edition. – CHAPMAN & HALL/CRC,Mathematical and Computational Biology Series, 2017. – 424 р.S.Bassi,Python for bioinformatics,2th edition. – CHAPMAN & HALL/CRC,Mathematical and Computational Biology Series, 2017. – 424 р.Stephen F. Altschul, Thomas L. Madden, Alejandro A. Schäffer, Jinghui Zhang, Zheng Zhang, Webb Miller, David J. Lipman. Gapped blast and psi-blast: a new generation of protein database search programs, Nucleic Acids Research,1997.Stephen F. Altschul, Thomas L. Madden, Alejandro A. Schäffer, Jinghui Zhang, Zheng Zhang, Webb Miller, David J. Lipman. Gapped blast and psi-blast: a new generation of protein database search programs, Nucleic Acids Research,1997.R. Andersson, et al. An atlas of active enhancers across human cell types and tissues, Nature 507 (Mar 2014).–Р.455-461.R. Andersson, et al. An atlas of active enhancers across human cell types and tissues, Nature 507 (Mar 2014).–Р.455-461.Lawrence R. Rabiner. A tutorial on hidden Markov models and selected applications in speech recognition // Proceedings of the IEEE, 1989.- Р. 257–286.Lawrence R. Rabiner. A tutorial on hidden Markov models and selected applications in speech recognition // Proceedings of the IEEE, 1989.- Р. 257–286.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.