一、从GTF文件下载开始
下载GTFF（Gene Transfer Format）文件可以通过很多网站进行，只需通过基因或基因组名称搜索即可。一般来说，GTFF文件在生物医学研究的基因分析中经常被使用。
以下是Python脚本的实例，可通过指定基因名自动下载GTF文件：
import urllib.request
def download_gtf(gene):
url = "https://ftp.ncbi.nih.gov/genomes/refseq/vertebrate_other/Homo_sapiens/annotation_releases/109.20210212/GCF_000001405.39_GRCh38.p13/GCF_000001405.39_GRCh38.p13_genomic.gtf.gz"
file_name = gene + ".gtf.gz"
urllib.request.urlretrieve(url, file_name)
download_gtf("TP53")
二、GTFF文件中的mRNA
GTFF文件中包含了所有的mRNA（编码一条蛋白质基因），基因型和外显子组（exon）信息等，因此，它的解析对于研究生物信息学非常重要。
在下面的Python脚本中，我们从下载下来的GTF文件中寻找出第一个mRNA，并打印出来：
def find_first_mrna(gtf_file):
with open(gtf_file, 'r') as f:
for line in f:
if "mRNA" in line:
print(line)
break
find_first_mrna("TP53.gtf")
三、打开并制作GTFF文件
GTFF文件可以使用文本编辑器（如Sublime Text和Notepad++）打开。为了制作自己的GTFF文件，只需按照GFF（General Feature Format）的格式编写一个文本文件即可。以下是一个简单的例子：
##gff-version 3 chr1 Ensembl gene 11869 14409 . + . gene_id "ENSG00000223972"; gene_name "OR4F5"; gene_source "ensembl"; gene_biotype "protein_coding"; chr1 miRNA exon 11869 12227 . + . gene_id "ENSG00000223972"; transcript_id "ENST00000456328"; exon_number "1"; chr1 miRNA exon 12613 12721 . + . gene_id "ENSG00000223972"; transcript_id "ENST00000456328"; exon_number "2"; chr1 miRNA exon 13221 14409 . + . gene_id "ENSG00000223972"; transcript_id "ENST00000456328"; exon_number "3"; chr1 Ensembl transcript 11869 14409 . + . gene_id "ENSG00000223972"; transcript_id "ENST00000456328"; gene_name "OR4F5"; gene_source "ensembl"; gene_biotype "protein_coding"; transcript_name "OR4F5-202"; transcript_source "ensembl"; transcript_biotype "protein_coding";
四、GTFF文件是什么
GTFF文件是一个用于描述生物进化基因组特性的通用文件格式，其中包含了有关DNA序列的注释信息。在研究生物信息学方面，对GTFF文件的处理是至关重要的，并且它常常与GFF文件进行比较使用，这两个文件格式都被广泛应用于基因组注释和数据规整。
五、使用GTFF文件
GTFF文件在生物医学研究中经常被使用，可以通过 BioPython 库进行解析及数据分析。以下是一个简单的示例程序，可以将GTF文件转换成CSV表格：
import csv
from collections import defaultdict
from typing import List
def parse_gtf(gtf_file_path: str):
"""
:param gtf_file_path: path to the input GTF file
:return: parsed GTF data, as a dictionary
"""
gtf_data = defaultdict(list)
with open(gtf_file_path) as gtf_file:
gtf_reader = csv.reader(gtf_file, delimiter='\t')
for row in gtf_reader:
if row[0].startswith("#"):
continue
gtf_data[row[2]].append(row)
return dict(gtf_data)
def write_to_csv(data: List[dict], csv_file_path: str):
"""
:param data: list of data dictionaries, each representing a row
:param csv_file_path: path to the output CSV file
:return: None
"""
with open(csv_file_path, mode='w') as csv_file:
fieldnames = data[0].keys()
writer = csv.DictWriter(csv_file, fieldnames=fieldnames)
writer.writeheader()
for row in data:
writer.writerow(row)
gtf_data = parse_gtf('TP53.gtf')
write_to_csv(gtf_data['exon'], 'TP53_exons.csv')
六、如何打开和查看GTFF文件
GTFF文件可以使用文本编辑器（例如 Sublime Text 和 Notepad++）打开和查看。一些命令行工具，例如Gffread，也可以对GTFF文件进行解析和查看。
七、GTFF文件转换成表格
在研究生物信息学方面，需要将GTFF文件转换为表格进行数据分析和可视化。以下是一个简单的Python脚本示例，用于将GTF文件转换为表格形式：
import csv
def gtf_to_table(gtf_file):
with open(gtf_file, 'r') as f, open('output.txt', 'w') as out:
writer = csv.writer(out, delimiter='\t')
for line in f:
if not line.startswith('#'):
feature = line.split('\t')
info = feature[8]
gene_id = ""
transcript_id = ""
gene_name = ""
info = info.split('; ')
for i in range(len(info)):
if 'gene_id' in info[i]:
gene_id = info[i].split()[-1][1:-1]
elif 'transcript_id' in info[i]:
transcript_id = info[i].split()[-1][1:-1]
elif 'gene_name' in info[i]:
gene_name = info[i].split()[-1][1:-1]
writer.writerow([feature[0], feature[3], feature[4], feature[2], gene_id, transcript_id, gene_name])
gtf_to_table('TP53.gtf')
八、GFF文件和GTFF文件的选择
GFF（General Feature Format）和GTFF文件格式都被广泛应用于基因组注释和数据规整方面。GFF文件是GFF格式的文本文件，其目的是为了描述一个物种的基因组结构信息。GTFF文件是GFF格式的子集，它描述的是参考基因组序列的注释信息，由于其包含比GFF文件更多的富信息，因此在许多基因组注释任务中得以广泛应用。
