Formato FASTA
Em bioinformática, o formato FASTA é um formato baseado em texto para representar tanto sequencias de nucleótidos quanto sequencias de peptídeos, no qual os nucleotídeos ou aminoácidos são representados usando códigos de uma única letra.[1][2] O formato também permite sequências de nomes e comentários precedendo as sequências. O formato se origina do FASTA, pacote de software, mas agora se tornou um padrão na área de bioinformática. A simplicidade do formato FASTA torna mais fácil manipular e analisar sequências usando ferramentas de processamento de texto e linguagens de script como Python, Ruby, e Perl.
Formato[editar | editar código-fonte]
Uma sequência em formato FASTA começa com uma descrição de uma única linha, seguida por linhas de dados em sequência.
A linha de descrição se distingue a partir da sequência dos dados por um símbolo maior-que (">") na primeira coluna. A palavra que segue o símbolo ">" é o identificador da sequência, e o resto da linha é a descrição (ambos são opcionais). Não deve haver nenhum espaço entre o ">" e a primeira letra do identificador. Recomenda-se que todas as linhas do texto sejam mais curtas do que 80 caracteres. A sequência termina se uma outra linha de partida com um ">" aparece, o que indica o início de outra sequência. Um exemplo simples de uma sequência em formato FASTA:
>gi|5524211|gb|AAD44166.1| cytochrome b [Elephas maximus maximus] LCLYTHIGRNIYYGSYLYSETWNTGIMLLLITMATAFMGYVLPWGQMSFWGATVITNLFSAIPYIGTNLV EWIWGGFSVDKATLNRFFAFHFILPFTMVALAGVHLTFLHETGSNNPLGLTSDSDKIPFHPYYTIKDFLG LLILILLLLLLALLSPDMLGDPDNHMPADPLNTPLHIKPEWYFLFAYAILRSVPNKLGGVLALFLSIVIL GLMPFLHTSKHRSMMLRPLSQALFWTLTMDLLTLTWIGSQPVEYPYTIIGQMASILYFSIILAFLPIAGX IENY
História[editar | editar código-fonte]
O formato FASTA/Pearson original é descrito na documentação para o conjunto de programas FASTA. Ele pode ser baixado com qualquer distribuição gratuita do FASTA (ver fasta20.doc, fastaNV.doc ou fastaNV.me - onde NV é o número da versão).
Uma sequência em formato FASTA é representada como uma série de linhas, que não devem ter mais do que 120 caracteres e, geralmente, não excedem 80 caracteres. Isso provavelmente ocorreu visando permitir a pré-alocação de tamanhos fixos de linhas no software: naquele momento em que a maioria dos usuários contava com terminais DEC VT (ou compatíveis) só se podia mostrar 80 ou 132 caracteres por linha. A maioria das pessoas preferia a fonte maior nos modos 80 caracteres e por isso tornou-se comum recomendar o uso de 80 caracteres ou menos (geralmente 70) para as linhas FASTA.
A primeira linha em um arquivo FASTA começa ou com um símbolo ">" (maior que) ou um ";" (ponto e vírgula) e é tomada como um comentário. Linhas subsequentes começando com um ponto e vírgula são ignoradas pelo software. Uma vez que o único comentário utilizado era o primeiro, rapidamente se tornou uso comum armazenar uma descrição sumária da sequência, muitas vezes começando com um número único de acesso à biblioteca, e com o tempo tornou-se comum sempre usar ">" para a primeira linha e não usar mais comentários iniciando por ";" (que de qualquer forma seriam ignorados).
Após a linha inicial (usada para uma descrição única da sequência) vem a sequência em si no padrão de código de uma letra. Outra coisa além de um código válido é ignorada (incluindo espaços, tabulações, asteriscos, etc ..). Originalmente, era também comum terminar a sequência com um caracter "*" (asterisco) (em analogia com o uso de sequências formatadas PIR) e, pelo mesmo motivo, deixar uma linha em branco entre a descrição e a sequência.
Algumas sequências de exemplo:
;LCBO - Prolactin precursor - Bovine ; a sample sequence in FASTA format MDSKGSSQKGSRLLLLLVVSNLLLCQGVVSTPVCPNGPGNCQVSLRDLFDRAVMVSHYIHDLSS EMFNEFDKRYAQGKGFITMALNSCHTSSLPTPEDKEQAQQTHHEVLMSLILGLLRSWNDPLYHL VTEVRGMKGAPDAILSRAIEIEEENKRLLEGMEMIFGQVIPGAKETEPYPVWSGLPSLQTKDED ARYSAFYNLLHCLRRDSSKIDTYLKLLNCRIIYNNNC*
>MCHU - Calmodulin - Human, rabbit, bovine, rat, and chicken ADQLTEEQIAEFKEAFSLFDKDGDGTITTKELGTVMRSLGQNPTEAELQDMINEVDADGNGTID FPEFLTMMARKMKDTDSEEEIREAFRVFDKDGNGYISAAELRHVMTNLGEKLTDEEVDEMIREA DIDGDGQVNYEEFVQMMTAK*
>gi|5524211|gb|AAD44166.1| cytochrome b [Elephas maximus maximus] LCLYTHIGRNIYYGSYLYSETWNTGIMLLLITMATAFMGYVLPWGQMSFWGATVITNLFSAIPYIGTNLV EWIWGGFSVDKATLNRFFAFHFILPFTMVALAGVHLTFLHETGSNNPLGLTSDSDKIPFHPYYTIKDFLG LLILILLLLLLALLSPDMLGDPDNHMPADPLNTPLHIKPEWYFLFAYAILRSVPNKLGGVLALFLSIVIL GLMPFLHTSKHRSMMLRPLSQALFWTLTMDLLTLTWIGSQPVEYPYTIIGQMASILYFSIILAFLPIAGX IENY
Um formato FASTA de sequências múltiplas seria obtido pela concatenação de vários arquivos FASTA de uma única sequência. Isto não implica uma contradição com o formato pois apenas a primeira linha em um arquivo FASTA pode começar com um ";" ou ">", daí obrigando todas as sequências subsequentes iniciar com um ">", a fim de ser tomadas como diferentes (e ainda forçando a reserva exclusiva de ">" para a linha de definição da sequência). Assim, os exemplos acima podem também ser tomados como um arquivo multisequencial se tomados em conjunto.
Conversores de formato[editar | editar código-fonte]
Arquivos FASTA podem ser convertidos em lote para ou de um formato MultiFASTA usando ferramentas, algumas das quais estão disponíveis como software gratuito (freeware). Ferramentas também estão disponíveis para a conversão de lotes a partir de formatos de [cromatograma] (ABI/SCF) para FASTA.
Linha de cabeçalho[editar | editar código-fonte]
A linha de cabeçalho, que começa com '>', dá um nome e/ou um identificador exclusivo para a sequência, e muitas vezes lotes de outras informações também. Muitos banco de dados de sequência diferentes usam cabeçalhos padronizados, o que ajuda quando se quer extrair automaticamente as informações do cabeçalho. A linha de cabeçalho pode conter mais de um cabeçalho, separados por um caracter ^A (Control-A).
No formato original FASTA Pearson, um ou mais comentários, distinguidos por um ponto e vírgula no início da linha, podem ocorrer após o cabeçalho. A maioria dos bancos de dados e aplicações de bioinformática não reconhecem esses comentários e seguem a especificação NCBI FASTA. Um exemplo de um arquivo de sequências múltiplas FASTA segue:
>SEQUENCE_1 MTEITAAMVKELRESTGAGMMDCKNALSETNGDFDKAVQLLREKGLGKAAKKADRLAAEG LVSVKVSDDFTIAAMRPSYLSYEDLDMTFVENEYKALVAELEKENEERRRLKDPNKPEHK IPQFASRKQLSDAILKEAEEKIKEELKAQGKPEKIWDNIIPGKMNSFIADNSQLDSKLTL MGQFYVMDDKKTVEQVIAEKEKEFGGKIKIVEFICFEVGEGLEKKTEDFAAEVAAQL >SEQUENCE_2 SATVSEINSETDFVAKNDQFIALTKDTTAHIQSNSLQSVEELHSSTINGVKFEEYLKSQI ATIGENLVVRRFATLKAGANGVVNGYIHTNGRVGVVIAAACDSAEVASKSRDLLRQICMH
Representação de sequências[editar | editar código-fonte]
Após a linha de cabeçalho e comentários, uma ou mais linhas devem seguir descrevendo a sequência: cada linha de uma sequência deve ter menos de 80 caracteres. Sequências podem ser sequências de proteínas ou sequências de ácidos nucleicos, e elas podem conter lacunas ou caracteres de alinhamento (ver alinhamento de sequências). Sequências devem ser representados nos códigos padrão IUB/IUPAC para aminoácidos e ácidos nucleicos, com as seguintes exceções: minúsculas são aceitas e são mapeadas em letras maiúsculas; um único hífen ou traço pode ser usado para representar um caracter de lacuna; e em sequências de aminoácidos, U e * são letras aceitáveis (veja abaixo). Dígitos numéricos não são permitidos, mas são usados em alguns bancos de dados para indicar a posição na sequência.
Os códigos de ácido nucléico suportados são[3]:
| Código de Ácido Nucleico | Significado |
|---|---|
| A | Adenosina |
| C | Citosina |
| G | Guanina |
| T | Timidina |
| U | Uracila |
| R | G A (puRina) |
| Y | T U C (Pirimidina - do inglês pYrimidine) |
| K | G T U (Cetona - do inglês Ketone) |
| M | A C (grupo aMina) |
| S | G C (Interação forte -do inglês Strong interaction) |
| W | A T U (Interação fraca -do inglês Weak interaction) |
| B | G T U C (não A) (B vem após A) |
| D | G A T U (não C) (D vem após C) |
| H | A C T U (não G) (H vem após G) |
| V | G C A (não T, não U) (V vem após U) |
| N | A G C T U (qualquer - aNy) |
| X | mascarado |
| - | lacuna de comprimento indeterminado |
Os códigos suportados (24 aminoácidos e 3 códigos especiais) são:
| Código do Aminoácido | Significado |
|---|---|
| A | Alanina |
| B | Ácido aspártico (D) ou Asparagina (N) |
| C | Cisteína |
| D | Ácido aspártico |
| E | Ácido glutâmico |
| F | Fenilalanina |
| G | Glicina |
| H | Histidina |
| I | Isoleucina |
| J | Leucina (L) ou Isoleucina (I) |
| K | Lisina |
| L | Leucina |
| M | Metionina |
| N | Asparagina |
| O | Pirrolisina |
| P | Prolina |
| Q | Glutamina |
| R | Arginina |
| S | Serina |
| T | Treonina |
| U | Selenocisteína |
| V | Valina |
| W | Triptofano |
| Y | Tirosina |
| Z | Ácido glutâmico (E) ou Glutamina (Q) |
| X | qualquer |
| * | parada de tradução (stop) |
| - | lacuna de tamanho indeterminado |
Extensão de arquivo[editar | editar código-fonte]
Não existe um padrão de extensão de nome de ficheiro para um arquivo de texto contendo sequências formatadas em FASTA. A tabela abaixo mostra cada extensão e seu respectivo significado.
| Extensão | Significado | Notas |
|---|---|---|
| fasta | FASTA genérico | Qualquer arquivo fasta genérico. Outras extensões podem ser fa, seq, fsa |
| fna | ácido nucléico fasta | Para regiões codificantes do genoma específico, use ffn, mas por outro lado fna é útil para ácidos nucléicos especificados genericamente. |
| ffn | FASTA nucleotídeos de regiões codificadoras | Contém regiões de codificação para um genoma. |
| faa | aminoácido fasta | Contém aminoácidos. Um arquivo fasta de múltiplas proteínas pode ter uma extensão mais específica mpfa. |
| frn | FASTA ARN não-codificante | Contém regiões de ARN não-codificante para um genoma, no alfabeto ADN por exemplo tARN, rARN |
Referências
- ↑ Markel, Scott; León, Darryl (2003). Sequence Analysis in a Nutshell. A guide to Common Tools and Databases. Beijing: O'Reilly. p. 3-5. 286 páginas. ISBN 0-596-00494-X
- ↑ Korf, Ian;Yandell, Mark;Bedell, Joseph (2003). Blast. Beijing: O'Reilly. 339 páginas. ISBN 0-596-00299-8
- ↑ «IUPAC code table». NIAS DNA Bank. Consultado em 24 de outubro de 2011. Arquivado do original em 11 de agosto de 2011
Ver também[editar | editar código-fonte]
Ligações externas[editar | editar código-fonte]
- O que é o formato FASTA? Explicação do formato FASTA.
- HUPO-PSI Standard FASTA Format descreve outro formato FASTA como apresentado pela iniciativa da Human Proteome Organisation's Proteomics Standards Initiative.
- Sequence ID (seqID) Fields in the FASTA Deflines of Sequences from NCBI descreve o formato das FASTA Deflines.
- Conversor de formatos de arquivo FASTA