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专业背景：计算机科学研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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KEGG API学习笔记(1)(转)

2010-11-05 16:06:50| 分类：生物信息学 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

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http://www.qiuworld.com/blog/archives/85
http://www.genome.jp/kegg/soap/doc/keggapi_manual.html

我写这个东西，就是为了给自己一个激励，防止自己半途而废。KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）写的这个API是基于SOAP的，一开始本来打算用C来学习的，试了两天一直没有搞定SOAP客户端怎么弄，只好发个懒，学习Perl吧，以前因为一些机缘，了解一点正则，深感Perl的方便，也正好是个机会。
先搭建环境，在WindowsXP下，先安装了一个ActivePerl，然后进入cmd，输入命令：

perl -MCPAN -e shell
install SOAP::Lite

结果运行后遇到错误：t\SOAP\Transport\HTTP\CGI.t过不去，没办法，只好先把SOAP-Lite-0.710.08软件包下载下来，解压后找到CGI.t文件，改名为CGI.t_backup。去微软的网站下载了nmake的安装包，解压后将解压文件拷贝至perl的bin文件夹内，然后再cmd下转到SOAP-Lite-0.710.08的解压目录下，输入命令：

perl Makefile.PL
nmake
nmake test
nmake install

会提示找不着cgi.t找不着，不管那些了，反正强制安装上就行了，有什么不良后果，暂时我还不清楚。
接着安装LWP，进入cmd，输入命令：

perl -MCPAN -e shell
install Bundle::LWP

它就会自动完成安装。之后得下载一下perl编辑器，当然我很穷，只好下载一个不要钱的，下了个Perl Express（感觉好象用了Express做名字的就是不要钱的），开始写程序吧。

#!/usr/bin/env perl
use SOAP::Lite;
$wsdl = 'http://soap.genome.jp/KEGG.wsdl';
$serv = SOAP::Lite->service($wsdl);
$offset = 1;
$limit = 5;
$top5 = $serv->get_best_neighbors_by_gene('eco:b0002', $offset, $limit);
foreach $hit (@{$top5}) {
  print "$hit->{genes_id1}\t$hit->{genes_id2}\t$hit->{sw_score}\n";
}

这个是KEGG API的示例程序，在Perl Express中按F9运行一下，会得到如下结果：

eco:b0002    ebw:BWG_0002    5283
eco:b0002    elf:LF82_2259    5283
eco:b0002    ecz:ECS88_0002    5283
eco:b0002    ect:ECIAI39_0001    5283
eco:b0002    ecg:E2348C_0002    5283

我们就来分析一下这个程序。
#!/usr/bin/perl 这一句声明了环境。如果是直接在cmd下使用perl xx.pl来运行的话可以不要。
use SOAP::Lite; 使用软件包SOAP::Lite，这个很象C当中的include <xx.h>和use namespace xxx，声明了后就可以使用相关的属性和方法。
$wsdl = ‘http://soap.genome.jp/KEGG.wsdl’; 定义变量wsdl，这个变量的值是KEGG API提供的接口地址，关于什么是wsdl可以用百度google一下就知道了。
$serv = SOAP::Lite->service($wsdl); 定义变量serv，这个变量有点象C当中的指针，里面存取了一个结构体的指针，这是一个特殊的结构体，自身带着属性和方法，有个特定的名，叫类(class)。
$offset = 1; 变量offset
$limit = 5; 变量limit，这两个变量名在KEGG API有特殊的意义，都是整型变量，用于控制一次返回结果的个数和起始偏移量。
$top5 = $serv->get_best_neighbors_by_gene(‘eco:b0002′, $offset, $limit); 定义变量top5，变量serv前面讲过是个指针，指向一个自带属性和方法的类，这里使用了这个类的ArrayOfSSDBRelation get_best_neighbors_by_gene（string:genes_id, int:offset, int:limit）方法，这个方法可以在KEGG SSDB (Sequence Similarity DataBase)当中找到其它基因组当中最相近的基因。这个数据库可以提供两个方法的相似，一个是从gene1到gene2最相近，一个是反向最相近，还有双向都相近。这里使用的方法是找到顺向最相近的。offset和limit已经定义好了，基因名genes_id定义为eco:b0002，这里的eco指的是 Escherichia coli K-12 MG1655，具体的内容可以参见：http://www.genome.jp/kegg/catalog/org_list.html。get_best_neighbors_by_gene的返回值为结构体数组ArrayOfSSDBRelation，依据KEGG API的定义，SSDBRelation结构体包含如下变量：

boolean	equals(java.lang.Object obj)
float	getBit_score() Gets the bit_score value for this SSDBRelation.
java.lang.String	getDefinition1() Gets the definition1 value for this SSDBRelation.
java.lang.String	getDefinition2() Gets the definition2 value for this SSDBRelation.
static org.apache.axis.encoding.Deserializer	getDeserializer(java.lang.String mechType, java.lang.Class _javaType, javax.xml.namespace.QName _xmlType) Get Custom Deserializer
int	getEnd_position1() Gets the end_position1 value for this SSDBRelation.
int	getEnd_position2() Gets the end_position2 value for this SSDBRelation.
java.lang.String	getGenes_id1() Gets the genes_id1 value for this SSDBRelation.
java.lang.String	getGenes_id2() Gets the genes_id2 value for this SSDBRelation.
float	getIdentity() Gets the identity value for this SSDBRelation.
int	getLength1() Gets the length1 value for this SSDBRelation.
int	getLength2() Gets the length2 value for this SSDBRelation.
int	getOverlap() Gets the overlap value for this SSDBRelation.
static org.apache.axis.encoding.Serializer	getSerializer(java.lang.String mechType, java.lang.Class _javaType, javax.xml.namespace.QName _xmlType) Get Custom Serializer
int	getStart_position1() Gets the start_position1 value for this SSDBRelation.
int	getStart_position2() Gets the start_position2 value for this SSDBRelation.
int	getSw_score() Gets the sw_score value for this SSDBRelation.
static org.apache.axis.description.TypeDesc	getTypeDesc() メタデータオブジェクトの型を返却 / [en]-(Return type metadata object)
int	hashCode()
boolean	isBest_flag_1To2() Gets the best_flag_1To2 value for this SSDBRelation.
boolean	isBest_flag_2To1() Gets the best_flag_2To1 value for this SSDBRelation.
void	setBest_flag_1To2(boolean best_flag_1To2) Sets the best_flag_1To2 value for this SSDBRelation.
void	setBest_flag_2To1(boolean best_flag_2To1) Sets the best_flag_2To1 value for this SSDBRelation.
void	setBit_score(float bit_score) Sets the bit_score value for this SSDBRelation.
void	setDefinition1(java.lang.String definition1) Sets the definition1 value for this SSDBRelation.
void	setDefinition2(java.lang.String definition2) Sets the definition2 value for this SSDBRelation.
void	setEnd_position1(int end_position1) Sets the end_position1 value for this SSDBRelation.
void	setEnd_position2(int end_position2) Sets the end_position2 value for this SSDBRelation.
void	setGenes_id1(java.lang.String genes_id1) Sets the genes_id1 value for this SSDBRelation.
void	setGenes_id2(java.lang.String genes_id2) Sets the genes_id2 value for this SSDBRelation.
void	setIdentity(float identity) Sets the identity value for this SSDBRelation.
void	setLength1(int length1) Sets the length1 value for this SSDBRelation.
void	setLength2(int length2) Sets the length2 value for this SSDBRelation.
void	setOverlap(int overlap) Sets the overlap value for this SSDBRelation.
void	setStart_position1(int start_position1) Sets the start_position1 value for this SSDBRelation.
void	setStart_position2(int start_position2) Sets the start_position2 value for this SSDBRelation.
void	setSw_score(int sw_score) Sets the sw_score value for this SSDBRelation.

foreach $hit (@{$top5}) {
print “$hit->{genes_id1}\t$hit->{genes_id2}\t$hit->{sw_score}\n”;
} 这句用了个循环，foreach就不用解释了，这里先定义了一个结构体数组，它的变量从指针top5中取出。之后，对于在hit中的每个返回的结果，打印出其中的genes_id1,genes_id2和sw_score的值。
接下来再看这个运行的结果，就一目了然了：
genes_id1 genes_id2    sw_score
eco:b0002    ebw:BWG_0002    5283
eco:b0002    elf:LF82_2259    5283
eco:b0002    ecz:ECS88_0002    5283
eco:b0002    ect:ECIAI39_0001    5283
eco:b0002    ecg:E2348C_0002    5283

到这里，KEGG API为我们已经打开了大门，我们已经可以从中获取数据了。

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