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import random
import tkinter
from tkinter import *
from tkinter import filedialog
from random import random, choice
def télécharger_fichier():
fichier=filedialog.askopenfilename(initialdir="/",title="Parcourir",filetypes=(("fasta",'*.fasta'),("All Files","*.*")))
return fichier
class ADN (object):
def __init__(self, brin, brin2):
"""
CREATION DE LA CHAINE ADN A PARTIR DE DEUX BRINS
"""
##print "creation de l'ADN"
if brin == None :
brin = []
if brin2 == None :
brin2 = []
self.brin = brin
self.brin2 = brin2
self.taille = len(brin)
def comp (self, brin):
"""
Faire le complement d'un brin
"""
##print "Completer deuxieme brin"
tab = ["A","C","G","T"]
tab2 = ["T","G","C","A"]
brin2=[]
for i in brin :
for j in range(0,4):
if (i==tab[j]):
brin2.append(tab2[j])
return brin2
def comp_affichage(self,brin):
comp=Toplevel()
comp.title("Complément inverse")
tab = ["A","C","G","T"]
tab2 = ["T","G","C","A"]
brin2=[]
for i in brin :
for j in range(0,4):
if (i==tab[j]):
brin2.append(tab2[j])
com=tkinter.Label(comp)
com['text']='Le complément inverse = '+''.join(brin2)
com.pack()
sauvegarde_fichier('======================== \n Complément inverse : \n'+str(brin2))
return brin2
'''
def valider_champs(fen,champs):
c=champs.get()
fen.quit()
print (c)
return c
'''
def affichRand(self) :
'''
pas besoin
'''
chaine = self.chaineADN()
self.brin = self.brin2
chaine = chaine + self.chaineADN()
self.brin = self.comp(self.brin2)
#print (chaine)
n=len(chaine)
return chaine
def makerandomADN(self,taille):
"""
Creation d'un ADN aleatoire
"""
##print "creation d'ADN aleatoire"
self.taille = taille
brin = []
tab = ["A","C","G","T"]
for i in range (0,taille):
brin.append(choice(tab))
brin2 = self.comp(brin)
self.brin = brin
self.brin2 = brin2
#self.affichRand() à revoir
def openfastaADN(self,lien):
"""
Creation d'un ADN a partir d'un fichier Fasta
"""
fichier = open(lien,"r")
liste = []
for ligne in fichier:
liste.append(ligne)
chaine = ''
i = 1
n=len(liste)
while ((liste[i][0] != '>') and (i < (n-1) )) :
liste[i].replace("\n","")
chaine=chaine+liste[i]
i=i+1
ch =''
for i in range (0,len(chaine)) :
if ((chaine[i]!='\n') and (chaine[i]!='N')) :
ch = ch + chaine[i]
brin =[]
for j in range(0,len(ch)):
brin.append(ch[j])
brin2 = self.comp(brin)
self.brin = brin
self.brin2 = brin2
self.taille=len(brin)
#self.validation()
def validation(self):
"""
Verifier la validite d'un ADN
La fonction retourne True si les deux brin sont complementaires
Et si la chaine ne contient que des 'A' 'C' 'G' 'T'
elle retourne False sinon
"""
"""
freq=Toplevel()
freq.title("fréquences des bases nucléiques")
Adenin=tkinter.Label(freq,text="le nombre d'Adénine dans la chaine est : ")
A=tkinter.Label(freq)
A.grid(row='0',column='1')
Adenin.grid(row='0',column='0')
"""
val=Toplevel()
val.title( "validité de la chaine" )
valide=tkinter.Label(val,text="sequence valide")
#va=tkinter.Label(val)
#valide.grid(row='1',column='1')
invalide=tkinter.Label(val,text="sequence invalide")
#inv=tkinter.Label(val)
#invalide.grid(row='1',column='1')
boolean = True
for i in self.brin :
if (i!='A') :
if(i!='C') :
if (i!='G') :
if(i!='T') :
if (i!='N') :
boolean = False
print (i)
#print(self.chaineADN())
if boolean :
if (self.brin2 == self.comp(self.brin)) :
valide.pack()
sauvegarde_fichier('======================== \n Validité : valide \n')
return True
else :
invalide.pack()
sauvegarde_fichier('======================== \n Validité : invalide \n')
return False
else :
invalide.pack()
#print(self.chaineADN())
sauvegarde_fichier('======================== \n Validité : invalide \n')
return False
def frequence_affichage(self):
"""
La fonction retourne la frequence des bases azotee dans une chaine ADN
"""
freq=Toplevel()
freq.title("fréquences des bases nucléiques")
Adenin=tkinter.Label(freq,text="le nombre d'Adénine dans la chaine est : ")
A=tkinter.Label(freq)
A.grid(row='0',column='1')
Adenin.grid(row='0',column='0')
Cythosine=tkinter.Label(freq,text="le nombre de Cythosine dans la chaine est : ")
C=tkinter.Label(freq)
C.grid(row='1',column='1')
Cythosine.grid(row='1',column='0')
Guanine=tkinter.Label(freq,text="le nombre de Guanine dans la chaine est : ")
G=tkinter.Label(freq)
G.grid(row='2',column='1')
Guanine.grid(row='2',column='0')
Thymine=tkinter.Label(freq,text="le nombre de Thymine dans la chaine est : ")
T=tkinter.Label(freq)
T.grid(row='3',column='1')
Thymine.grid(row='3',column='0')
n = self.taille
#tab = [["A",0],["T",0],["C",0],["G",0]]
tab = {
"A" :0,
"C":0,
"T":0,
"G":0
}
tab["A"]=self.brin.count("A")+self.brin.count("T")
tab["C"]=self.brin.count("C")+self.brin.count("G")
tab["T"]=tab["A"]
tab["G"]=tab["C"]
A["text"]=tab["A"]
C["text"]=tab["C"]
G["text"]=tab["G"]
T["text"]=tab["T"]
sauvegarde_fichier('======================== \n Fréquences : \n A : '+str(tab['A'])+' \n T:'+ str(tab['T'])+' \n G:'+ str(tab['G'])+' \n G:'+ str(tab['G'])+'\n')
return tab
def frequence(self):
"""
La fonction retourne la frequence des bases azotee dans une chaine ADN
"""
n = self.taille
#tab = [["A",0],["T",0],["C",0],["G",0]]
tab = {
"A" :0,
"C":0,
"T":0,
"G":0
}
tab["A"]=self.brin.count("A")+self.brin.count("T")
tab["C"]=self.brin.count("C")+self.brin.count("G")
tab["T"]=tab["A"]
tab["G"]=tab["C"]
return tab
def assemblage(self,ADNs) :
brin = []
for ADN in ADNs :
for nucleotide in ADN.brin :
brin.append(nucleotide)
self.brin=brin
self.brin2 = self.comp(brin)
self.taille=len(brin)
def freqcodons(self) :
'''
Pour chercher la frequence des codons on cherche la frequence de succession codon d'initiation - codon stop
Afin de faciliter la manipulation on travaille sur des chaines de caractere
On remplace les codons d'inititation par 'D' et les codons stop par 'F'
'''
chaine = self.chaineADN()
self.brin = self.brin2
chaine = chaine +" -- "+ self.chaineADN()
self.brin = self.comp(self.brin2)
"""
Transcription manuelle de l'ADN en ARN , en utilise 'X' pour eviter l'ecrasement de donnees
"""
chaine = chaine.replace('A','U')
chaine = chaine.replace('T','A')
chaine = chaine.replace('G','X')
chaine = chaine.replace('C','G')
chaine = chaine.replace('X','C')
"""
On remplace les codons d'initialisation par 'D'
"""
chaine = chaine.replace('AUG','D')
chaine = chaine.replace('CUG','D')
chaine = chaine.replace('UUG','D')
"""
On remplace les codons stop par 'F'
"""
chaine = chaine.replace('UGA','F')
chaine = chaine.replace('UAA','F')
chaine = chaine.replace('UAG','F')
#print(chaine)
n=len(chaine)
i=0
codons = 0
while ((i<n) and (chaine[i] != 'D')):
i=i+1
if i<n :
boolean = True
while (i<n):
while((i<n) and boolean ) :
if chaine[i] =='F' :
boolean = False
i=i+1
if not boolean :
codons = codons + 1
while((i<n) and not boolean ) :
if chaine[i] =='D' :
boolean = True
i=i+1
frequence=Toplevel()
frequence.title("fréquences de codons")
f=tkinter.Label(frequence)
f['text']=codons
f.pack()
sauvegarde_fichier('======================== \n Fréquences des codons : '+str(codons)+'\n')
return codons
def tauxGC(self):
"""
La fonction calcule la frequence des liaisons C-G
et retourne en pourcentage son Taux
"""
##print "Calcul du taux de GC"
Taux=Toplevel()
Taux.title("Le taux de GC")
tab = self.frequence()
a=tab["G"]
n=self.taille
taux = (float(a*100)/n)
t=tkinter.Label(Taux)
t['text']='Le taux de GC = '+str(taux)+'%'
t.pack()
sauvegarde_fichier('======================== \n Taux de GC : '+str(taux)+'%'+'\n')
return taux
def chaineADN(self) :
chaineadn=''
for i in self.brin :
chaineadn= chaineadn + i
return chaineadn
class ARN (object):
def __init__(self, brin):
"""
CREATION DE LA CHAINE ARN A PARTIR D'UN SEUL BRIN
"""
##print "creation de l'ARN"
if brin == None :
brin = []
self.brin = brin
self.taille = len(brin)
def transcription(self,adn) :
"""
La fonction cree une chaine a partir de la transcription d'ADN
"""
m1="Transcription de l'ADN en ARN \n"
brin = adn.brin
tab = ["A","C","G","T"]
tab2 = ["U","G","C","A"]
brin2=[]
for i in brin :
for j in range(0,4):
if (i==tab[j]):
brin2.append(tab2[j])
self.brin = brin2
self.taille = len(brin)
arn=Toplevel()
arn.title("Transcription en ARN")
ARN=tkinter.Label(arn)
ARN["text"]=adn.chaineADN()+"\n" + "=" +"\n" +self.chaineARN()
ARN.pack()
sauvegarde_fichier('======================== \n Transcription en ARN : '+self.chaineARN()+'\n')
def chaineARN(self):
chainearn=''
for i in self.brin :
chainearn= chainearn + i
return chainearn
def intron(self):
intron=Toplevel()
intron.title("Introns")
i=tkinter.Label(intron,text="Veuillez télécharger le fichier contenant les introns :")
introns=télécharger_fichier()
sauvegarde_fichier("======================== \n Téléchargement de l'intron: "+introns+'\n')
return introns
def epissage(self,lien):
"""
Creation d'un ADN a partir d'un fichier Fasta
"""
Epissage=Toplevel()
Epissage.title("Episssage")
fichier = open(lien,"r")
liste = []
for ligne in fichier:
liste.append(ligne)
i = 1
n=len(liste)
introns = []
while (i < n) :
chaine = ''
while ((i < n-1) and (liste[i][0] != '>')) :
liste[i].replace("\n","")
chaine=chaine+liste[i]
i=i+1
ch =''
for i in range (0,len(chaine)) :
if ((chaine[i]!='\n') and (chaine[i]!='N')) :
ch = ch + chaine[i]
intron =''
for j in range(0,len(ch)):
intron = intron + ch[j]
introns.append(intron)
i=i+1
arn=self.chaineARN()
for intron in introns :
arn = arn.replace(intron,'')
brin =[]
for i in range (0,len(arn)):
brin.append(arn[i])
self.brin=brin
self.taille=len(self.brin)
e=tkinter.Label(Epissage)
e['text']="Le résultat de l'épissage : "+self.chaineARN()
e.pack()
sauvegarde_fichier("======================== \n Epissage: "+self.chaineARN()+'\n')
class aminoacid (object):
"""
La classe des acides amines necessite deux ditionnaires
Le premier dictionnaire 'aminodict' sert a reconnaitre quel acide a-t-on lors de synthese des proteines a parti d'un codon de 3 nucleotides
Le deuxieme dictionnaire 'aminopoids' sert a la masse molaire de chaque acide amine
"""
aminodict = {
'UUU':'Phe',
'UCU':'Ser',
'UAU':'Tyr',
'UGU':'Cys',
'UUC':'Phe',
'UCC':'Ser',
'UAC':'Tyr',
'UGC':'Cys',
'UUA':'Leu',
'UCA':'Ser',
'UAA':'Stop',
'UGA':'Stop',
'UUG':'Leu',
'UCG':'Ser',
'UAG':'Stop',
'UGG':'Trp',
'CUU':'Leu',
'CCU':'Pro',
'CAU':'His',
'CGU':'Arg',
'CUC':'Leu',
'CCC':'Pro',
'CAC':'His',
'CGC':'Arg',
'CUA':'Leu',
'CCA':'Pro',
'CAA':'Gln',
'CGA':'Arg',
'CUG':'Leu',
'CCG':'Pro',
'CAG':'Gln',
'CGG':'Arg',
'AUU':'Ile',
'ACU':'Thr',
'AAU':'Asn',
'AGU':'Ser',
'AUC':'Ile',
'ACC':'Thr',
'AAC':'Asn',
'AGC':'Ser',
'AUA':'Ile',
'ACA':'Thr',
'AAA':'Lys',
'AGA':'Arg',
'AUG':'Met',
'ACG':'Thr',
'AAG':'Lys',
'AGG':'Arg',
'GUU':'Val',
'GCU':'Ala',
'GAU':'Asp',
'GGU':'Gly',
'GUC':'Val',
'GCC':'Ala',
'GAC':'Asp',
'GGC':'Gly',
'GUA':'Val',
'GCA':'Ala',
'GAA':'Glu',
'GGA':'Gly',
'GUG':'Val',
'GCG':'Ala',
'GAG':'Glu',
'GGG':'Gly',
}
aminopoids = {
'Ala':89.1 ,
'Arg':174.2 ,
'Asn':132.1 ,
'Asp':133.1 ,
'Cys':121.2 ,
'Glu':147.1 ,
'Gln':146.2 ,
'Gly':75.1 ,
'His':155.2 ,
'Ile':131.2 ,
'Leu':131.2 ,
'Lys':146.2 ,
'Met':149.2 ,
'Phe':165.2 ,
'Pro':115.1 ,
'Ser':105.1 ,
'Thr':119.1 ,
'Trp':204.2 ,
'Tyr':181.2 ,
'Val':117.1 ,
}
def __init__(self, codon) :
"""
Creation d'un acide amine a partir d'un codon de trois nucleotides
On utilise le dictionnaire aminodict lors de la creation
"""
##print "creation de l'acide amine"
self.name = self.aminodict[codon]
self.poids = self.aminopoids[self.name]
class proteine (object):
def __init__(self, name, chaine):
"""
Creation d'une proteine a partir d'une chaine d'acides amines
"""
##print "creation de la proteine"
if chaine == None :
chaine = []
self.name=name
self.chaine = chaine
self.taille = len(chaine)
poids = 0
for acid in chaine :
poids = poids + acid.poids
poids = poids - 18*(self.taille - 1)
self.poids = poids
def synthese (self,name,arn):
"""
Synthese d'une proteine par la traduction d'un ARN messager
"""
##print "Synthese de la proteine"
brin = arn.brin
n = arn.taille
##print (n)
boolean = False
chaine=[]
i=0
protéine=Toplevel()
protéine.title('Transcription en proteines')
m1="Detection du codon d'initiation"
while ((i<(n-2)) and (boolean is not True)):
###print i
A=brin[i]
B=brin[i+1]
C=brin[i+2]
codon = A+B+C
if ((codon=='AUG') or (codon=='CUG') or (codon=='UUG')):
boolean = True
acid=aminoacid(codon)
chaine.append(acid)
i=i+1
m2="Fin de la premiere boucle"
i=+2
if (boolean is True) :
m3="Codon de d'initiation trouve"
else :
m3="Codon non trouve"
while ((i<(n-2)) and (boolean is True)):
A=brin[i]
B=brin[i+1]
C=brin[i+2]
codon = A+B+C
if ((codon=='UAA') or (codon=='UGA') or (codon=='UAG')):
boolean = False
m4="Codon Stop"
else :
acid=aminoacid(codon)
chaine.append(acid)
i=i+3
if (chaine==[]) :
''' Chaine vide , Synthese non effectuee '''
m5="La synthese de la proteine n'a pas pu etre faite a partir de l'ARN messager"
self.chaine=chaine
self.name="proteine vide"
self.poids=0
self.taille = 0
else :
m5="La synthese de la proteine a pu etre faite avec succes"
self.chaine=chaine
self.taille = len(chaine)
self.name=name
poids = 0
for acid in chaine :
poids = poids + acid.poids
''' On soustrait le poids de (n-1) mollecules de H20 '''
poids = poids - 18*(self.taille - 1)
self.poids = poids
prot=tkinter.Label(protéine)
message="La synthèsse de l'ARN messager donne la proteine="+"\n"+self.chainePRO()
#message=m1+m2+m3+m4+m5+"La synthèsse de l'ARN messager donne la proteine="+"\n"+self.chainePRO()
#print(message)
prot['text']=message
prot.pack()
sauvegarde_fichier("======================== \n Synthèse de la protéine: "+self.chainePRO()+'\n')
def chainePRO(self):
chainepro ='-'
for i in self.chaine :
chainepro= chainepro + i.name +"-"
return chainepro
def poid(self):
poid=Toplevel()
poid.title("Masse protéique")
p=tkinter.Label(poid)
p['text']='La masse protéique = '+str(self.poids)
p.pack()
sauvegarde_fichier("======================== \n Masse protéique = "+str(self.poids)+'\n')
'''
def Affichage_protéine(self,name,arn):
self.synthese(name,arn)
self.chainePRO()
print(self.chainePRO())
'''
def deuxieme_page(adn,app):
chaine=Toplevel()
c=tkinter.Label(chaine,text="Donnez la longueur de la chaine ?")
c.grid(row='0',column='0')
champs=tkinter.Entry(chaine)
champs.grid(row='0',column='1')
valider=tkinter.Button(chaine,text="valider",command=lambda: makeADN(app,adn,int(champs.get())))
valider['bg']='grey'
valider.grid(row='2',column='0')
def makeADN(app,adn,taille):
adn.makerandomADN(taille)
text=tkinter.Label(app,text="votre chaine d'ADN : ",font='times 16')
text['fg']='red'
text['bg']= 'white'
text.place(x=30,y=200)
chaine=tkinter.Label(app)
chaine['text']=' '
chaine.place(x=250,y=200)
chaine['text']=adn.chaineADN()
chaine.place(x=250,y=200)
sauvegarde_fichier('======================== \n Chaine : '+adn.chaineADN()+'\n')
def troisieme_page(adn,app):
adn.openfastaADN(télécharger_fichier())
text=tkinter.Label(app,text="votre chaine d'ADN : ",font='times 16')
text['fg']='red'
text['bg']= 'white'
text.place(x=30,y=200)
chaine=tkinter.Label(app)
chaine['text']=adn.chaineADN()
chaine.place(x=250,y=200)
sauvegarde_fichier('======================== \n Chaine : '+adn.chaineADN()+'\n')
def sauvegarde_fichier(commande):
with open ('./historique.txt','a+') as file:
file.write(commande)
file.close()
def main() :
tab=[]
Adn = ADN(tab,tab)
chaine=Adn.chaineADN()
Arn = ARN(tab)
Protein = proteine("P",tab)
#introns=Arn.intron()
#Protein.chainePRO()
#Protein.synthese("P",Arn)
app=tkinter.Tk()
app.geometry('640x480')
canvas=Canvas(width='640',height='800')
canvas['bg']='white'
app.title("analyse d'ADN")
app['bg']='white'
#fond=app.image.load('dna.png').convert()
fond=PhotoImage(file='dna.png')
canvas.create_image(0,0,image=fond,anchor=NW) #page principale
principal=tkinter.Label(app, text="La séquence d'ADN :",font='times 18')
principal.place(x=30,y=80)
principal['bg']='white'
boutton_generer=tkinter.Button(app,text='générer une chaine automatiquement',font='18',command= lambda : deuxieme_page(Adn,app))
boutton_generer.place(x=250,y=160)
boutton_generer['bg']='lightgrey'
boutton_fichier=tkinter.Button(app,text='télécharger un fichier',font='18',command= lambda : troisieme_page(Adn,app ))
boutton_fichier.place(x=250,y=120)
boutton_fichier['bg']='lightgrey'
barre=Frame(app,bg='white')
b1=tkinter.Button(barre,text='Tester la validité',font='18',command= lambda:Adn.validation())
b1.pack(side=LEFT)
b1['bg']='#53a9bb'
b2=tkinter.Button(barre,text='Fréquences des bases nucléiques',font='18',command=lambda: Adn.frequence_affichage())
b2.pack(side=LEFT)
b2['bg']='#53a9bb'
b3=tkinter.Button(barre,text='Transcrire en ARN',font='18',command=lambda: Arn.transcription(Adn))
b3.pack(side=LEFT)
b3['bg']='#53a9bb'
b4=tkinter.Button(barre,text='Transcrire en protéine',font='18',command=lambda: Protein.synthese("P",Arn))
b4.pack(side=LEFT)
b4['bg']='#53a9bb'
b5=tkinter.Button(barre,text='Complément inverse',font='18',command=lambda: Adn.comp_affichage(Adn.brin))
b5.pack(side=LEFT)
b5['bg']='#53a9bb'
b6=tkinter.Button(barre,text='Taux de GC',font='18',command=lambda: Adn.tauxGC())
b6.pack(side=LEFT)
b6['bg']='#53a9bb'
b7=tkinter.Button(barre,text='Fréquences de codons',font='18',command=lambda:Adn.freqcodons())
b7.pack(side=LEFT)
b7['bg']='#53a9bb'
b8=tkinter.Button(barre,text='Masse protéique',font='18',command=lambda:Protein.poid())
b8.pack(side=LEFT)
b8['bg']='#53a9bb'
b9=tkinter.Button(barre,text='Epissage',font='18',command=lambda:Arn.epissage(Arn.intron()))
b9.pack(side=LEFT)
b9['bg']='#53a9bb'
#b10=tkinter.Button(barre,text='Assemblage',font='18',command=lambda:Adn.assemblage(Adn))
#b10.pack(side=LEFT)
#b10['bg']='#53a9bb'
quitter=tkinter.Button(barre,text='Quitter',font='18',command=app.quit)
quitter.pack(side=RIGHT)
quitter['bg']='red'
barre.pack(side=TOP,fill=X)
canvas.pack(fill=BOTH)
app.mainloop()
#octopus='C:\Users\USER\Downloads\pseudo_without_product.fa\octopus.fa'
#introns='C:\Users\USER\Downloads\pseudo_without_product.fa\introns.fa'
#octopus='fichier.fasta'
#introns='fichier.fasta'
#tab = ["A","C","G","T"]
#tab2 = ["T","G","C","A"]
#chaine = ADN(tab,tab2)
#chaine.makerandomADN(1000)
#print (chaine.freqcodons())
#chaine.openfastaADN(octopus)
#print (chaine.chaineADN())
#arn=ARN([])
#arn.transcription(chaine)
#print arn.chaineARN()
#arn.epissage(introns)
#pro = proteine("Amir",[])
#pro.synthese("Amir",arn)
#print pro.chainePRO()
#print pro.poids
if __name__ == "__main__":
main()
#barre d'outils