环境变量的补充

PATH只是众多环境变量中的一个变量，用于存储可执行文件所在的目录，以便在用户输入命令时可以查询的到。尤其是自己写的脚本或安装的程序，系统不会知道它们在哪个路径下，需要我们去提供给系统这些新的路径，学名叫设置环境变量。

此外常用到的环境变量还有LD_LIBARY_PATH: 指定动态链接库 (so文件)的位置，一般在安装软件出错时会用到；PYTHONPATH: 指定Python的安装包的路径；PERL5LIB: 指定perl的安装包的路径。

设置环境变量要注意2点：1. 设置新的环境变量时一般要包含原始的环境变量，不能覆盖；2. 注意自己的目录和系统环境变量的目录的顺序，想让哪个先被找到，就先放哪个。

文件排序

seq: 产生一系列的数字; man seq查看其具体使用。我们这使用seq产生下游分析所用到的输入文件。

# 产生从1到10的数，步长为1ct@ehbio:~$ seq 1 1012345678910# 产生从1到10的数，步长为1，用空格分割ct@ehbio:~$ seq -s ‘ ‘ 1 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10# 产生从1到10的数，步长为2# 如果有3个数，中间的数为步长，最后一个始终为最大值ct@ehbio:~$ seq -s ‘ ‘ 1 2 101 3 5 7 9# 还记得前面提到的标准输入和标准输出吧# 后台回复标准输入查看ct@ehbio:~$ cat <(seq 0 3 17) testct@ehbio:~$ cat test 036912153915

sort: 排序，默认按字符编码排序。如果想按数字大小排序，需添加-n参数。

# 可能不符合预期的排序，系统首先排0，然后排1, 3, 6, 9ct@ehbio:~$ sort test012151533699# 按数字大小排序ct@ehbio:~$ sort -n test033699121515

sort -u: 去除重复的行，等同于sort | uniq。

ct@ehbio:~$ sort -nu test03691215

sort file | uniq -d: 获得重复的行。(d=duplication)

ct@ehbio:~$ sort -n test | uniq -d3915

sort file | uniq -c: 获得每行重复的次数。

# 第一列为每行出现的次数，第二列为原始的行ct@ehbio:~$ sort -n test | uniq -c 1 0 2 3 1 6 2 9 1 12 2 15# 换一个文件看的更清楚ct@ehbio:~$ cat a> b> c> b> a> e> d> a> END# 第一列为每行出现的次数，第二列为原始的行ct@ehbio:~$ sort test2 | uniq -c 3 a 2 b 1 c 1 d 1 e# 在执行uniq操作前，文件要先排序，不然结果很诡异ct@ehbio:~$ cat test2 | uniq -c 1 a 1 b 1 c 1 b 1 a 1 e 1 d 1 a

整理下uniq -c的结果，使得原始行在前，每行的计数在后。

awk是一个强大的文本处理工具，其处理数据模式为按行处理。每次读入一行，进行操作。OFS: 输出文件的列分隔符 (output file column separtor)；FS为输入文件的列分隔符 (默认为空白字符)。awk中的列从第1到n列，分别记录为$1, $2 … $n。BEGIN表示在文件读取前先设置基本参数；与之相对应的是END，只文件读取完成之后进行操作。不以BEGIN, END开头的{}就是文件读取、处理的部分。

# 管道符还记得吧，后台回复管道可查看# awk的操作就是镀金上一步的结果，去除多余的空白，然后调换2列ct@ehbio:~$ sort test2 | uniq -c | awk ‘BEGIN{OFS=””;}{print $2, $1}’a 3b 2c 1d 1e 1

对两列文件，安照第二列进行排序, sort -k2,2n。

# 第二列按数值大小排序ct@ehbio:~$ sort test2 | uniq -c | awk ‘BEGIN{OFS=””;}{print $2, $1}’ | sort -k2, 2nc 1d 1e 1b 2a 3# 第二列按数值大小排序# 第二列相同的再按第一列的字母顺序的逆序排序 (-r)# 注意看前3行的顺序与上一步结果的差异ct@ehbio:~$ sort test2 | uniq -c | awk ‘BEGIN{OFS=””;}{print $2,$1}’ | sort -k2,2n -k1,1re 1d 1c 1b 2a 3

FASTA序列提取

生成单行序列FASTA文件，提取特定基因的序列，最简单的是使用grep命令。

grep在前面也提到过，以后还会经常提到，主要用途是匹配文件中的字符串，以此为基础，进行一系列的操作。如果会使用正则表达式，将会非常强大。正则表达式版本很多，几乎每种语言都有自己的规则，本文档不会展开，用到哪个提哪个。

# 生成单行序列FASTA文件ct@ehbio:~$ cat >SOX2> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC> >POU5F1> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC> >NANOG> CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT> ENDct@ehbio:~$ cat test.fasta >SOX2ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC>POU5F1ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC>NANOGCGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT# grep匹配含有SOX2的行# -A 1 表示输出的行中，包含匹配行的下一行 (A: after)ct@ehbio:~$ grep -A 1 ‘SOX2’ test.fasta >SOX2ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC# 也可以使用AWK# 先判断当前行是不是 > 开头，如果是，表示是序列名字行，替换掉大于号，取出名字。# sub 替换, sub(被替换的部分，要替换成的，待替换字符串)# 如果不以大于号开头，则为序列行，存储起来。# seq[name]: 相当于建一个字典，name为key，序列为值。然后就可以使用name调取序列。ct@ehbio:~$ awk ‘BEGIN{OFS=FS=””}{if($0~/>/) {name=$0; sub(“>”, “”, name);} else seq[name]=$0;}END{print “>SOX2”; print seq[“SOX2”]}’ test.fasta>SOX2ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC

多行FASTA序列提取要麻烦些，一个办法就是转成单行序列，用上面的方式处理。

sed和tr都为最常用的字符替换工具。

ct@ehbio:~$ cat >SOX2> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC> >POU5F1> CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT> CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC> >NANOG> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGG> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC> ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT> END# 给>号开头的行的行尾加个TAB键，以便隔开名字和序列# TAB键不可见，直接看看不大# ()表示记录匹配的内容，1则表示()中记录的匹配的内容# 后面我们专门讲sedct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta >SOX2 ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC>POU5F1 CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGTCGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC>NANOG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT#使用cat -A 可以显示文件中所有的符号# ^I 表示tab键# $表示行尾ct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta | cat -A>SOX2^I$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC$>POU5F1^I$CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT$CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC$>NANOG^I$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGG$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC$ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT$# 把所有的换行符替换为空格# tr这个命令，前面提到过，若想不起来 `man tr`查看# 主意第二个参数，引号内为空格。ct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta | tr ” ‘ ‘>SOX2 ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC >POU5F1 CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC >NANOG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT # 把最后一个空格替换为换行符ct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta | tr ” ‘ ‘ | sed -e ‘s/ $//’>SOX2 ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC >POU5F1 CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC >NANOG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT# 把 ‘ >’替换为换行符注意被替换的是空格+大于号# 当连用多个替换命令时，使用-e 隔开ct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta | tr ” ‘ ‘ | sed -e ‘s/ $//’ -e ‘s/ >/>/g’>SOX2 ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC>POU5F1 CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGT CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC>NANOG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTC ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT# 把所有的空格替换掉ct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta | tr ” ‘ ‘ | sed -e ‘s/ $//’ -e ‘s/ >/>/g’ -e ‘s/ //g’>SOX2 ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC>POU5F1 CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGTCGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC>NANOG ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT# 把TAB键转换为换行符ct@ehbio:~$ sed ‘s/^(>.*)/1/’ test.fasta | tr ” ‘ ‘ | sed -e ‘s/ $//’ -e ‘s/ >/>/g’ -e ‘s/ //g’ -e ‘s///g’ >SOX2ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC>POU5F1CGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCCGTCGGAAGGTAGTCGTCAGTGCAGCGAGTCC>NANOGACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGT

或者简单点，直接用前面的awk略微做下修改。

# 差别只在一点# 对于单行fasta文件，只需要记录一行，seq[name]=$0# 对于多好fasta文件，需要把每一行序列都加到前面的序列上，seq[name]=seq[name]$0ct@ehbio:~$ awk ‘BEGIN{OFS=FS=””}{if($0~/>/) {name=$0; sub(“>”, “”, name);} else seq[name]=seq[name]$0;}END{print “>SOX2”; print seq[“SOX2”]}’ test.fasta>SOX2ACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGACTGTCACGAGGGACGCATCGGACGACTGCAGGAC

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