pyopenms
О программе
PyOpenMS — это комплексная библиотека Python для работы с данными масс-спектрометрии, специально разработанная для сложных протеомных процессов, таких как детектирование признаков, идентификация пептидов и количественный анализ белков. Она поддерживает широкий спектр форматов файлов и алгоритмов для построения полных LC-MS/MS конвейеров. Для более простых задач, таких как сравнение спектров, рекомендуется использовать навык matchms.
Быстрая установка
Claude Code
Рекомендуетсяnpx skills add K-Dense-AI/claude-scientific-skills -a claude-code/plugin add https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skillsgit clone https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills.git ~/.claude/skills/pyopenmsСкопируйте и вставьте эту команду в Claude Code для установки этого навыка
Документация
PyOpenMS
Overview
PyOpenMS provides Python bindings to the OpenMS library for computational mass spectrometry, enabling analysis of proteomics and metabolomics data. Use for handling mass spectrometry file formats, processing spectral data, detecting features, identifying peptides/proteins, and performing quantitative analysis.
Installation
Install using uv:
uv pip install pyopenms
Verify installation:
import pyopenms
print(pyopenms.__version__)
Core Capabilities
PyOpenMS organizes functionality into these domains:
1. File I/O and Data Formats
Handle mass spectrometry file formats and convert between representations.
Supported formats: mzML, mzXML, TraML, mzTab, FASTA, pepXML, protXML, mzIdentML, featureXML, consensusXML, idXML
Basic file reading:
import pyopenms as ms
# Read mzML file
exp = ms.MSExperiment()
ms.MzMLFile().load("data.mzML", exp)
# Access spectra
for spectrum in exp:
mz, intensity = spectrum.get_peaks()
print(f"Spectrum: {len(mz)} peaks")
For detailed file handling: See references/file_io.md
2. Signal Processing
Process raw spectral data with smoothing, filtering, centroiding, and normalization.
Basic spectrum processing:
# Smooth spectrum with Gaussian filter
gaussian = ms.GaussFilter()
params = gaussian.getParameters()
params.setValue("gaussian_width", 0.1)
gaussian.setParameters(params)
gaussian.filterExperiment(exp)
For algorithm details: See references/signal_processing.md
3. Feature Detection
Detect and link features across spectra and samples for quantitative analysis.
# Detect features
ff = ms.FeatureFinder()
ff.run("centroided", exp, features, params, ms.FeatureMap())
For complete workflows: See references/feature_detection.md
4. Peptide and Protein Identification
Integrate with search engines and process identification results.
Supported engines: Comet, Mascot, MSGFPlus, XTandem, OMSSA, Myrimatch
Basic identification workflow:
# Load identification data
protein_ids = []
peptide_ids = []
ms.IdXMLFile().load("identifications.idXML", protein_ids, peptide_ids)
# Apply FDR filtering
fdr = ms.FalseDiscoveryRate()
fdr.apply(peptide_ids)
For detailed workflows: See references/identification.md
5. Metabolomics Analysis
Perform untargeted metabolomics preprocessing and analysis.
Typical workflow:
- Load and process raw data
- Detect features
- Align retention times across samples
- Link features to consensus map
- Annotate with compound databases
For complete metabolomics workflows: See references/metabolomics.md
Data Structures
PyOpenMS uses these primary objects:
- MSExperiment: Collection of spectra and chromatograms
- MSSpectrum: Single mass spectrum with m/z and intensity pairs
- MSChromatogram: Chromatographic trace
- Feature: Detected chromatographic peak with quality metrics
- FeatureMap: Collection of features
- PeptideIdentification: Search results for peptides
- ProteinIdentification: Search results for proteins
For detailed documentation: See references/data_structures.md
Common Workflows
Quick Start: Load and Explore Data
import pyopenms as ms
# Load mzML file
exp = ms.MSExperiment()
ms.MzMLFile().load("sample.mzML", exp)
# Get basic statistics
print(f"Number of spectra: {exp.getNrSpectra()}")
print(f"Number of chromatograms: {exp.getNrChromatograms()}")
# Examine first spectrum
spec = exp.getSpectrum(0)
print(f"MS level: {spec.getMSLevel()}")
print(f"Retention time: {spec.getRT()}")
mz, intensity = spec.get_peaks()
print(f"Peaks: {len(mz)}")
Parameter Management
Most algorithms use a parameter system:
# Get algorithm parameters
algo = ms.GaussFilter()
params = algo.getParameters()
# View available parameters
for param in params.keys():
print(f"{param}: {params.getValue(param)}")
# Modify parameters
params.setValue("gaussian_width", 0.2)
algo.setParameters(params)
Export to Pandas
Convert data to pandas DataFrames for analysis:
import pyopenms as ms
import pandas as pd
# Load feature map
fm = ms.FeatureMap()
ms.FeatureXMLFile().load("features.featureXML", fm)
# Convert to DataFrame
df = fm.get_df()
print(df.head())
Integration with Other Tools
PyOpenMS integrates with:
- Pandas: Export data to DataFrames
- NumPy: Work with peak arrays
- Scikit-learn: Machine learning on MS data
- Matplotlib/Seaborn: Visualization
- R: Via rpy2 bridge
Resources
- Official documentation: https://pyopenms.readthedocs.io
- OpenMS documentation: https://www.openms.org
- GitHub: https://github.com/OpenMS/OpenMS
References
references/file_io.md- Comprehensive file format handlingreferences/signal_processing.md- Signal processing algorithmsreferences/feature_detection.md- Feature detection and linkingreferences/identification.md- Peptide and protein identificationreferences/metabolomics.md- Metabolomics-specific workflowsreferences/data_structures.md- Core objects and data structures
GitHub репозиторий
Похожие навыки
llamaguard
ДругоеLlamaGuard — это модель от Meta с 7–8 миллиардами параметров для модерации входных и выходных данных больших языковых моделей по шести категориям безопасности, таким как насилие и разжигание ненависти. Она обеспечивает точность 94–95% и может быть развернута с помощью vLLM, Hugging Face или Amazon SageMaker. Используйте этот навык, чтобы легко интегрировать фильтрацию контента и защитные механизмы в ваши ИИ-приложения.
cost-optimization
ДругоеЭтот навык Claude помогает разработчикам оптимизировать облачные расходы за счет правильного подбора ресурсов, стратегий тегирования и анализа затрат. Он предоставляет framework для сокращения облачных расходов и внедрения управления затратами в AWS, Azure и GCP. Используйте его, когда вам нужно проанализировать расходы на инфраструктуру, оптимизировать ресурсы или уложиться в бюджетные ограничения.
quantizing-models-bitsandbytes
ДругоеЭтот навык выполняет квантизацию LLM до 8-битной или 4-битной точности с использованием библиотеки bitsandbytes, обеспечивая сокращение использования памяти на 50-75% при минимальной потере точности. Он идеально подходит для запуска больших моделей при ограниченной памяти GPU или для ускорения вывода, поддерживая форматы INT8, NF4 и FP4. Навык интегрируется с HuggingFace Transformers и позволяет использовать обучение QLoRA и 8-битные оптимизаторы.
dispatching-parallel-agents
ДругоеЭтот навык Claude распределяет нескольких агентов для исследования и устранения трёх и более независимых проблем параллельно. Он предназначен для сценариев с несвязанными сбоями, которые можно устранить без общего состояния или зависимостей. Ключевая возможность — параллельное решение проблем, где за каждую независимую предметную область назначается отдельный агент для максимальной эффективности.
