【ROSALIND】【练Python，学生信】52 从前缀谱到多肽序列

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题目：

从谱图到多肽序列（Inferring Protein from Spectrum）

Given: A list L of n (n≤100) positive real numbers.

所给：一个包含n（n≤100）个正实数的列表L。

Return: A protein string of length n−1 whose prefix spectrum is equal to L (if multiple solutions exist, you may output any one of them). Consult the monoisotopic mass table.

需得：一条长度为n-1的肽链，其前缀谱为L（如果有多个可能结果，返回一个即可）。请参考单一同位素质量表。

附：单一同位素质量表

测试数据

3524.8542

3710.9335

3841.974

3970.0326

4057.0646

测试输出

WMQS

生物学背景

        在20 计算多肽链的质量中，我们了解到如何用氨基酸残基的单一同位素质量，从多肽序列计算肽段质量。本题则解决如何从残基的质量反推序列。

        质谱是当今蛋白质组学研究中最常用的技术，其原理是检测分子的质荷比。在蛋白质组学研究中，样本经气化后被离子化，进入电磁场，在力的作用下根据所带电荷和分子量被分开。质谱的输出结果是谱图，横坐标表示离子的质荷比（m/z）值，纵坐标则表示离子流的强度。

        在本题中，我们先将问题简化，仅考虑离子的质量。在质谱分析中，我们检测的是大量的同一个蛋白，蛋白在检测过程中被打碎成肽段，我们假设每次断裂都发生在两个氨基酸之间，这样就可以通过碎片推出原始的蛋白序列。方法是测量原序列和每个碎片的质量，N端产生的碎片离子被称为前缀（prefixes），即b离子；C端产生的碎片被称为后缀（suffixes），即y离子。两个相邻b离子（或y离子）的质量之差就是一个氨基酸残基的质量。

        举例来说，我们假设有一个多肽链“PRTEIN”，被打碎后有下面五种情况："P" 和"RTEIN"；"PR" 和"TEIN"；"PRT" 和"EIN"； "PRTE" 和"IN"； "PRTEI" 和"N"。"PRT" 和"PR"质量之差必然是"T"。因此，如果我们能知道每个b离子的质量，我们就能推测这个蛋白质的序列。

        前缀谱是一个多肽序列所有前缀组成的列表。

思路

        本题较简单，把所给单一同位素质量表读取为一个字典，根据前缀表中每两个元素的差值查出对应残基即可。

        但本题有一个让人比较迷惑的地方：I和L的质量是一模一样的。所以根据字典的特性，在读取的单一同位素质量表中实际上只有I和L其中之一。好在已足以满足题目要求。

代码