PlantAI-dev/skills/kaks/SKILL.md

KaKs Analysis Skill - 非同义/同义替换率分析技能

概述

Ka/Ks分析技能用于计算同源基因对的非同义替换率(Ka)与同义替换率(Ks)的比值，评估基因的选择压力。

功能

• CDS序列比对 (MUSCLE)
• 密码子比对转换 (pal2nal)
• Ka/Ks计算 (PAML yn00)
• 选择压力分析 (PAML CodeML: M0-M1, M7-M8)
• 分歧时间估算 (使用中性替换率 7.08×10⁻⁹)
• Ka/Ks分布可视化

输入

• cds_fasta1: 物种1的CDS序列FASTA文件
• cds_fasta2: 物种2的CDS序列FASTA文件
• ortholog_pairs: 同源基因对列表文件 (格式: gene1\tgene2)

输出

• kaks_results.csv: Ka/Ks分析结果表
• kaks_distribution.png/pdf: Ka/Ks分布图
• divergence_time.txt: 分歧时间估算结果
• codeml_results/: CodeML选择压力分析结果
• manifest.json: 机器可读清单

使用方法

# 基本用法
python run.py --cds1 Ft.cds.fa --cds2 Ath.cds.fa --pairs orthologs.txt --output ./kaks

# Demo模式
python run.py --demo --output ./kaks

# 自定义参数
python run.py --cds1 Ft.cds.fa --cds2 Ath.cds.fa --pairs orthologs.txt \
  --neutral-rate 7.08e-9 --output ./kaks

参数

参数	默认值	说明
--cds1, -1	必需	物种1 CDS FASTA文件
--cds2, -2	必需	物种2 CDS FASTA文件
--pairs, -p	必需	同源基因对列表文件
--neutral-rate	7.08e-9	中性替换率 (替换/位点/年)
--cpu	8	CPU线程数
--output, -o	必需	输出目录

依赖

• muscle (MUSCLE序列比对)
• pal2nal (蛋白比对转密码子比对)
• paml (yn00, codeml)
• biopython
• pandas
• matplotlib
• seaborn

技能版本

1.0.0