Python Practice

Description	Hands On Lab Exercises for Python
Related-course materials	Python introduction
Creation Date	2019
Last Modified Date	11/06/2022

Summary

Pratique 1: Premier script
Pratique 2: Les tests
Pratique 3: Les listes et les boucles
Pratique 4: Les listes et les boucles suite
Pratique 5: Le passage de paramètre
Pratique 6: Les fichiers
Pratique 7: Les dictionnaires
Pratique 8: bioPython Seq, SeqRecord et SeqIO
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Pratique 1: Premier script

Mode interactif

En mode interactif, demander à l’interpréteur de calculer

5*6
10/3
10.0/3.0
print("Hello world !")

Rappel mode interactif

ouvrir un terminal
lancer l’interpréteur python via la commande ipython
taper les instructions souhaitées

Mode script

Créer un programme python qui affiche “Hello world”

Créer un fichier hello.py avec votre éditeur de texte (pycharm, nano, …)
Taper l’instruction

 print("Hello world")

dans le fichier

Enregistrer le fichier
Dans le terminal, se déplacer dans le répertoire où se trouve mon script (commande cd …)
Exécuter le script en tapant la commande

python3 hello.py

Créer un fichier hello2.py avec un éditeur de texte (pycharm, gedit, Emacs, nano, …)
Taper en 1er ligne du fichier : #!/usr/bin/env python3
Taper l’instruction

print("Hello world")

dans le fichier

Enregistrer le fichier
Dans le terminal, se déplacer dans le répertoire où se trouve mon script (commande cd …)
Lancer la commande chmod +x hello2.py
Exécuter le script en tapant la commande

./hello2.py

Pratique 2: Les tests:

Créer un programme python exo2.py qui affiche la moyenne de 3 notes données par l’utilisateur. Voici le code python3 pour demander 3 valeurs à l’utilisateur qui seront stockées dans les variables note1, note2, note3:

note1 = input("Donner une note : ")
note2 = input("Donner une note : ")
note3 = input("Donner une note : ")

!! Attention les variables note1, note2, note3 sont de type chaîne de caractère !!

Modifier votre programme précédent afin qu’il affiche

“ajourné” si la moyenne est inférieure à 10
“passable” si la moyenne est supérieure ou égale à 10
“assez bien” si la moyenne est supérieure ou égale à 12
“bien” si la moyenne est supérieure ou égale à 14
“très bien” si la moyenne est supérieure ou égale à 16

Solution

dans le script exo3.py

#!/usr/bin/env python3

note1 = input("Donner une note : ")
note2 = input("Donner une note : ")
note3 = input("Donner une note : ")

moyenne = (int(note1)+int(note3)+int(note2))/3

print(f"La moyenne est {moyenne}")

if moyenne < 10 :
	print("ajournée")
elif moyenne < 12 :
	print("passable")
elif moyenne < 14 :
	print("AB")
elif moyenne < 16 :
	print("B")
else :
	print("TB")


if moyenne < 10 :
	print("ajournée")
elif moyenne >= 10 and moyenne < 12 :
	print("passable")
elif moyenne >= 12 and moyenne < 14:
	print("AB")
elif moyenne >=14 and moyenne < 16:
	print("B")
else :
	print("TB")

if moyenne < 10 :
	print("ajournée")
elif 10 <= moyenne < 12 :
	print("passable")
elif 12 <= moyenne < 14:
	print("AB")
elif 14 <= moyenne < 16:
	print("B")
else :
	print("TB")

Pratique 3: Les listes et les boucles :

Soit la liste suivante:

liste_animaux = ['vache','souris','levure','bacterie']

Créer un programme python exo3_for.py qui affiche l’ensemble des éléments de la liste liste_animaux en utilisant la boucle for
Créer un programme python exo3_while.py qui affiche l’ensemble des éléments de liste liste_animaux en utilisant la boucle while

Soit la liste de nombres suivante

impairs = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21]

Créer un programme python exo4.py qui, à partir de la liste impairs, construit une nouvelle liste pairs dans laquelle tous les éléments de impairs sont incrémentés de 1. Une fois la nouvelle liste créée, l’afficher (faire avec for et while).

Pratique 4: Les listes et les boucles suite :

Créer un programme python exo5.py qui à partir de la séquence nucléique “TCTGTTAACCATCCACTTCG” (chaîne de caractères) crée sa séquence complémentaire inverse, puis l’affiche.
Créer un programme python exo6.py qui compte le nombre de chacune des bases (A, T, G, C) présente dans la séquence nucléique “TCTGTTAACCATCCACTTCG”, puis qui affiche ces nombres. Vous ferez une version qui utilise la fonction count() des listes et une autre version qui ne l’utilise pas.
Créer un programme python exo7.py qui vérifie si la sous-séquence “ATG” (codon start) est présente dans la séquence nucléique “TCTGTTATGACCATCCACTTCG”, puis affiche “oui” ou “non” en fonction du résultat.
Modifier le programme précédent exo6.py pour qu’il affiche également la position de la sous-séquence “ATG” si elle est présente.
Reprendre l’un des programmes exo5.py, exo6.py ou exo7.py et faire en sorte qu’il fonctionne pour plusieurs séquences (les séquences seront stockées dans une liste et pour chacune des séquences sera analysée) Exemple :

seq1= "ATGCGTAGTCGT"
seq2= "AGGTTCGTATG"
mes_seq = [seq1,seq2]

Pratique 5: Le passage de paramètre :

Reprendre le programme exo6.py et créer un nouveau programme python exo6_arg.py qui permettra de donner la séquence nucléique étudiée en argument du programme.
Modifier le programme précédent exo6_arg.py afin de vérifier la présence du bon nombre d’arguments
Créer un programme python exo8.py qui permet de comparer 2 séquences données en argument et qui affiche le nombre de résidus identiques à la même position entre les 2 séquences (on considère que les 2 séquences sont de même longueur) Exemple : avec les séquences “ATTGCTA” et “ATTGCTC”, le programme doit afficher “ 6 résidus identiques” avec les séquences “TAATTGT” et “ATTGCTC”, le programme doit afficher “ 0 résidus identiques”
Modifier le programme précédent exo8.py afin d’afficher le pourcentage d’identité (nb résidu identique / nb de résidu total)
Modifier le programme précédent exo8.py afin d’autoriser des séquences de longueurs différentes.

Pratique 6: Les fichiers :

Voila une séquence au format fasta (/path/to/sequence/sequence1.fasta):

>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA
TACCTGGTTGATCCTGCCAGTAGCATATGCTTGTCTCAAAGATTAAGCCATGCATGTCTAAGTACGCACG
GCCGGTACAGTGAAACTGCGAATGGCTCATTAAATCAGTTATGGTTCCTTTGGTCGCTCGCTCCTCTCCT

Créer un programme python exo9.py qui permet de lire le fichier sequence1.fasta (dont le nom est passé en argument) contenant la séquence au format fasta et qui affiche cette séquence
Créer un programme python exo10.py qui permet de lire un fichier (dont le nom est passé en argument) contenant la séquence au format fasta et qui affiche les résidus de la séquence écrits en minuscule (pas l’en-tête fasta “>….”). Exemple d’affichage :

tacctggttgatcctgccagtagcatatgcttgtctcaaagattaagccatgcatgtctaagtacgcacg
gccggtacagtgaaactgcgaatggctcattaaatcagttatggttcctttggtcgctcgctcctctcct
acttggataactgtggtaattctagagctaatacatgccgacgggcgctgaccccccttcccgtgggggg
aacgcgtgcatttatcagatcaaaaccaacccggtcagccccctcccggctccggccgggggtcgggcgc
cggcggctttggtgactctagataacctcgggccgatcgcacgtccccgtggcggcgacgacccattcga

Créer un programme python exo11.py qui permet de lire un fichier (dont le nom est passé en argument) contenant la séquence au format fasta et qui affiche une ligne sur 2 de la séquence fasta : ligne 1 puis 3 puis 5 … Exemple d’affichage :

>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA
GCCGGTACAGTGAAACTGCGAATGGCTCATTAAATCAGTTATGGTTCCTTTGGTCGCTCGCTCCTCTCCT
AACGCGTGCATTTATCAGATCAAAACCAACCCGGTCAGCCCCCTCCCGGCTCCGGCCGGGGGTCGGGCGC

Details de l’en-tête d’une séquence au format fasta (/path/to/sequence/sequence2.fasta)

>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA

Créer un programme python exo12.py qui permet de lire un fichier (passé en argument) contenant plusieurs séquences au format fasta et qui affiche les en-têtes de ces séquences.
Modifier le programme précédent exo12.py pour qu’il crée un fichier résultat ne contenant que les en-têtes des séquences fasta (en plus de l’affichage). Le nom du fichier résultat sera passé en argument.

Exemple de fichier résultat :

>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA
>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA
>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA
>gi|374429558|ref|NR_046237.1| Rattus norvegicus 18S ribosomal RNA (Rn18s), ribosomal RNA

Créer un programme python exo13.py qui permet de lire un fichier (passé en argument) contenant plusieurs séquences au format fasta et qui crée un fichier résultat (passé en argument) qui devra contenir uniquement le numéro gi et le numéro d’accession de chaque séquence du fichier d’entrée.

Exemple de fichier résultat :

seq 1 => num gi : 374429558, num accession : NR_046237.1
seq 2 => num gi : 374429558, num accession : NR_046237.1
seq 3 => num gi : 374429558, num accession : NR_046237.1

Créer un programme exo14.py qui doit prendre en argument un fichier tabulé contenant 2 colonnes numériques et écrire un nouveau fichier tabulé en sortie contenant les 2 colonnes originales et une 3ème colonne contenant leur somme. Les noms des fichiers d’entrée et de sortie doivent être pris en argument. La première ligne du fichier tabulé est un en-tête, il faut juste ajouter le nom de la colonne supplémentaire “Somme”. Un fichier d’entrée d’exemple “fichier_tabule.tsv” est disponible dans les données du cours.

Exemple de fichier résultat :

Valeur 1	Valeur 2	Somme
5	10	15
3	22	25

Pratique 7: Les dictionnaires :

Créer un programme python exo15.py qui créer un dictionnaire associant à chaque base de l’ADN la chaine “purinique” (C et G) ou “pyrimidinique” (A et T) selon la base, puis qui demande à l’utilisateur (fonction input()) d’entrer une base, et enfin qui affiche si la base entrée par l’utilisateur est purinique ou pyrimidique

# help:
{'G': 'purinique', 'A': 'pyrimidinique', 'C': 'purinique', 'T': 'pyrimidinique'}

En utilisant un dictionnaire et la fonction in (clef in dictionnaire), créer un programme python exo16.py qui stocke dans un dictionnaire le nombre d’occurrences de chaque acide nucléique de la séquence “AGWPSGGASAGLAILWGASAIMPGALW”, puis afficher ce dictionnaire.

# Votre programme doit afficher :
{'P': 2, 'I': 2, 'W': 3, 'G': 6, 'L': 3, 'A': 7, 'M': 1, 'S': 3}

Voila un dictionnaire faisant correspondre à chaque espèce la longueur de son génome :

dico_espece = {'Escherichia coli':3.6,'Homo sapiens':3200,'Saccharomyces cerevisae':12,'Arabidopsis thaliana':125}

Créer un programme python exo17.py dans lequel vous créez ce dictionnaire et qui permet d’afficher le nom de l’organisme possédant le plus grand génome.
Le fichier sequences_especes.tsv est un fichier tabulé (2 colonnes séparées par des tabulations) contenant un identifiant de séquence dans la première colonne, et l’espèce associée dans la secondes colonne. Exemple fichier d’entrée :

MK032998.1	Homo sapiens
MH180353.1	Homo sapiens
NM_001129758.2	Homo sapiens
SUMJ01000221.1	Escherichia coli
BH404634.1	Anopheles gambiae
MK032999.1	Homo sapiens

Créez un script exo18.py lit ce fichier et, à l’aide d’un dictionnaire, écrit un fichier de sortie qui contient le nom d’une espèce précédé d’un dièze sur une ligne puis tous les identifiants de séquence associés à cette espèce sur les lignes suivantes. Exemple de fichier de sortie :

# Homo sapiens
MK032998.1
MH180353.1
NM_001129758.2
...
# Escherichia coli
SUMJ01000221.1
....

N’oubliez pas qu’un dictionnaire peut contenir n’importe quelle type de variable ou objet comme valeur.

Pratique 8: bioPython Seq, SeqRecord et SeqIO:

Récupérer sur le site du NCBI des séquences nucléiques au format Genbank. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NR_046237.1?report=genbank&log$=seqview
Créer un programme python exo19.py qui prend en argument (paramètre) le fichier de séquences au format Genbank et qui crée un nouveau fichier avec les séquences converties au format fasta.
Créer un programme python exo20.py qui prend en argument (paramètre) le fichier de séquences au format Genbank et qui donne la longueur de chaque séquence en écrivant à l’écran pour chaque séquence : “La séquence … a pour longueur … “
Créer un programme python exo21.py qui prend en argument (paramètre) le fichier de séquences au format Genbank et qui crée deux nouveaux fichiers, un avec le complément inverse des séquences au format fasta et un avec les séquences traduites en séquences protéiques au format fasta.
Créer un programme python exo22.py qui permet de récupérer dans la banque de données Protein du NCBI les séquences du gène SRY (SRY [gene]) de l’homme (Homo sapiens[Orgn]) et qui crée un fichier résultat avec les séquences au format Genbank (option rettype=”gb” de la fonction efetch()). Vous limiterez votre recherche aux 10 premières entrées de la banque (option retmax de la fonction esearch()).
Créer un programme python exo23.py qui permet de faire la même chose que le programme précédent mais qui fait en sorte que le nom de la banque de données du NCBI, le nom du gène et de l’organisme, ainsi que le nom de fichier résultat soient donnés en argument à votre programme.
Créer un programme python exo24.py qui à partir de 15 séquences d’un gène (donné par l’utilisateur en argument) récupérées sur une banque du NCBI (donnée par l’utilisateur en argument) affiche à l’écran pour chaque séquence : « séquence nom_sequence de longueur lg_sequence » Par exemple voilà l’affichage pour les 3 premières séquences récupérées pour le gène SRY dans la banque Protein du NCBI :

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Summary

Pratique 1: Premier script

Mode interactif

Mode script

Pratique 2: Les tests:

Pratique 3: Les listes et les boucles :

Pratique 4: Les listes et les boucles suite :

Pratique 5: Le passage de paramètre :

Pratique 6: Les fichiers :

Pratique 7: Les dictionnaires :

Pratique 8: bioPython Seq, SeqRecord et SeqIO:

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