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dnanexus-integration

dnanexus-integration

github.com/leonchaox数据与数据库99070 次安装15 周前更新
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关于 dnanexus-integration

DNAnexus Integration 技能面向生物医学和基因组学开发者,指导其通过 dxpy 与 DNAnexus 云平台交互,开发应用、管理数据并运行分析工作流。

主要功能

  1. 01创建、构建和测试平台应用
  2. 02上传、搜索、下载及整理数据对象
  3. 03启动作业并监控执行状态
  4. 04使用 dxpy 编写平台自动化脚本
  5. 05配置应用输入输出、依赖项和 Docker

适用场景

  1. 01将测序文件上传至项目并整理元数据
  2. 02构建用于比对或变异检测的应用
  3. 03并行处理多个样本并监控任务
  4. 04串联多个分析步骤形成工作流

安装

复制下面的命令,在终端中运行。

$npx skills add https://github.com/leonchaox/qinyan-academic-skills --skill dnanexus-integration

安装后在 Claude Code 中输入/dnanexus-integration确认已加载。

包含的文件

除 SKILL.md 外,安装时一起下载的参考资料和脚本。

references/
app-development.md
configuration.md
data-operations.md
job-execution.md
python-sdk.md

详细介绍

DNAnexus 集成

概述

DNAnexus 是一个用于生物医学数据分析和基因组学的云平台。构建和部署应用/小程序、管理数据对象、运行工作流,并使用 dxpy Python SDK 开发和执行基因组学流水线。

何时使用此技能

在以下情况下应使用此技能:

  • 创建、构建或修改 DNAnexus 应用/小程序
  • 上传、下载、搜索或整理文件和记录
  • 运行分析、监控作业、创建工作流
  • 编写使用 dxpy 与平台交互的脚本
  • 设置 dxapp.json、管理依赖项、使用 Docker
  • 处理 FASTQ、BAM、VCF 或其他生物信息学文件
  • 管理项目、权限或平台资源

核心能力

此技能分为五个主要领域,每个领域都有详细的参考文档:

1. 应用开发

用途:创建可在 DNAnexus 平台上运行的可执行程序(应用/小程序)。

主要操作:

  • 使用 dx-app-wizard 生成应用骨架
  • 使用 Python 或 Bash 编写具有正确入口点的应用
  • 处理输入/输出数据对象
  • 使用 dx build 或 dx build --app 部署
  • 在平台上测试应用

常见用例:

  • 生物信息学流水线(序列比对、变异检测)
  • 数据处理工作流
  • 质量控制和筛选
  • 格式转换工具

参考:请参阅 references/app-development.md,了解:

  • 完整的应用结构和模式
  • Python 入口点装饰器
  • 使用 dxpy 处理输入/输出
  • 开发最佳实践
  • 常见问题及解决方案
2. 数据操作

用途:管理平台上的文件、记录和其他数据对象。

主要操作:

  • 使用 dxpy.upload_local_file() 和 dxpy.download_dxfile() 上传/下载文件
  • 创建和管理带有元数据的记录
  • 按名称、属性或类型搜索数据对象
  • 在项目之间克隆数据
  • 管理项目文件夹和权限

常见用例:

  • 上传测序数据(FASTQ 文件)
  • 整理分析结果
  • 搜索特定样本或实验
  • 跨项目备份数据
  • 管理参考基因组和注释

参考:请参阅 references/data-operations.md,了解:

  • 完整的文件和记录操作
  • 数据对象生命周期(打开/关闭状态)
  • 搜索和发现模式
  • 项目管理
  • 批量操作
3. 作业执行

用途:运行分析、监控执行情况并编排工作流。

主要操作:

  • 使用 applet.run() 或 app.run() 启动作业
  • 监控作业状态和日志
  • 创建子作业以进行并行处理
  • 构建并运行多步骤工作流
  • 使用输出引用串联作业

常见用例:

  • 对测序数据运行基因组学分析
  • 并行处理多个样本
  • 多步骤分析流水线
  • 监控长时间运行的计算
  • 调试失败的作业

参考:请参阅 references/job-execution.md,了解:

  • 完整的作业生命周期和状态
  • 工作流创建和编排
  • 并行执行模式
  • 作业监控和调试
  • 资源管理
4. Python SDK(dxpy)

用途:通过 Python 以编程方式访问 DNAnexus 平台。

主要操作:

  • 使用数据对象处理器(DXFile、DXRecord、DXApplet 等)
  • 使用常见任务的高级函数
  • 为高级操作直接调用 API
  • 在对象之间创建链接和引用
  • 搜索和发现平台资源

常见用例:

  • 用于数据管理的自动化脚本
  • 自定义分析流水线
  • 批量处理工作流
  • 与外部工具集成
  • 数据迁移和整理

参考:请参阅 references/python-sdk.md,了解:

  • 完整的 dxpy 类参考
  • 高级实用函数
  • API 方法文档
  • 错误处理模式
  • 常见代码模式
5. 配置和依赖项

目的:配置应用元数据并管理依赖项。

关键操作:

  • 编写包含输入、输出和运行规范的 dxapp.json
  • 安装系统软件包(execDepends)
  • 打包自定义工具和资源
  • 使用 assets 共享依赖项
  • 集成 Docker 容器
  • 配置实例类型和超时

常见用例:

  • 定义应用的输入/输出规范
  • 安装生物信息学工具(samtools、bwa 等)
  • 管理 Python 软件包依赖项
  • 使用 Docker 镜像搭建复杂环境
  • 选择计算资源

参考:参阅 references/configuration.md,了解:

  • 完整的 dxapp.json 规范
  • 依赖项管理策略
  • Docker 集成模式
  • 区域和资源配置
  • 配置示例

快速入门示例

上传并分析数据
import dxpy

# Upload input file
input_file = dxpy.upload_local_file("sample.fastq", project="project-xxxx")

# Run analysis
job = dxpy.DXApplet("applet-xxxx").run({
    "reads": dxpy.dxlink(input_file.get_id())
})

# Wait for completion
job.wait_on_done()

# Download results
output_id = job.describe()["output"]["aligned_reads"]["$dnanexus_link"]
dxpy.download_dxfile(output_id, "aligned.bam")
搜索并下载文件
import dxpy

# Find BAM files from a specific experiment
files = dxpy.find_data_objects(
    classname="file",
    name="*.bam",
    properties={"experiment": "exp001"},
    project="project-xxxx"
)

# Download each file
for file_result in files:
    file_obj = dxpy.DXFile(file_result["id"])
    filename = file_obj.describe()["name"]
    dxpy.download_dxfile(file_result["id"], filename)
创建简单应用
# src/my-app.py
import dxpy
import subprocess

@dxpy.entry_point('main')
def main(input_file, quality_threshold=30):
    # Download input
    dxpy.download_dxfile(input_file["$dnanexus_link"], "input.fastq")

    # Process
    subprocess.check_call([
        "quality_filter",
        "--input", "input.fastq",
        "--output", "filtered.fastq",
        "--threshold", str(quality_threshold)
    ])

    # Upload output
    output_file = dxpy.upload_local_file("filtered.fastq")

    return {
        "filtered_reads": dxpy.dxlink(output_file)
    }

dxpy.run()

工作流决策树

使用 DNAnexus 时,请遵循以下决策树:

  1. 需要创建新的可执行文件吗?

    • 是 → 使用应用开发(references/app-development.md)
    • 否 → 继续第 2 步
  2. 需要管理文件或数据吗?

    • 是 → 使用数据操作(references/data-operations.md)
    • 否 → 继续第 3 步
  3. 需要运行分析或工作流吗?

    • 是 → 使用作业执行(references/job-execution.md)
    • 否 → 继续第 4 步
  4. 正在编写用于自动化的 Python 脚本吗?

    • 是 → 使用 Python SDK(references/python-sdk.md)
    • 否 → 继续第 5 步
  5. 正在配置应用设置或依赖项吗?

    • 是 → 使用配置(references/configuration.md)

通常需要将多种功能结合使用(例如,应用开发 + 配置,或数据操作 + 作业执行)。

安装和身份验证

安装 dxpy
uv pip install dxpy
登录 DNAnexus
dx login

此操作会验证你的会话,并设置对项目和数据的访问权限。

验证安装
dx --version
dx whoami

常见模式

模式 1:批处理

使用相同的分析处理多个文件:

# Find all FASTQ files
files = dxpy.find_data_objects(
    classname="file",
    name="*.fastq",
    project="project-xxxx"
)

# Launch parallel jobs
jobs = []
for file_result in files:
    job = dxpy.DXApplet("applet-xxxx").run({
        "input": dxpy.dxlink(file_result["id"])
    })
    jobs.append(job)

# Wait for all completions
for job in jobs:
    job.wait_on_done()
模式 2:多步骤流水线

将多个分析串联起来:

# Step 1: Quality control
qc_job = qc_applet.run({"reads": input_file})

# Step 2: Alignment (uses QC output)
align_job = align_applet.run({
    "reads": qc_job.get_output_ref("filtered_reads")
})

# Step 3: Variant calling (uses alignment output)
variant_job = variant_applet.run({
    "bam": align_job.get_output_ref("aligned_bam")
})
模式 3:数据整理

系统地整理分析结果:

# Create organized folder structure
dxpy.api.project_new_folder(
    "project-xxxx",
    {"folder": "/experiments/exp001/results", "parents": True}
)

# Upload with metadata
result_file = dxpy.upload_local_file(
    "results.txt",
    project="project-xxxx",
    folder="/experiments/exp001/results",
    properties={
        "experiment": "exp001",
        "sample": "sample1",
        "analysis_date": "2025-10-20"
    },
    tags=["validated", "published"]
)

最佳实践

  1. 错误处理:始终使用 try-except 代码块包装 API 调用
  2. 资源管理:根据工作负载选择合适的实例类型
  3. 数据整理:使用一致的文件夹结构和元数据
  4. 成本优化:归档旧数据,使用合适的存储类别
  5. 文档:在 dxapp.json 中添加清晰的描述
  6. 测试:在生产环境使用前,使用各种输入类型测试应用
  7. 版本控制:对应用使用语义化版本
  8. 安全性:切勿在源代码中硬编码凭据
  9. 日志记录:添加有用的日志消息,以便调试
  10. 清理:删除临时文件和失败的作业

资源

此技能包含详细的参考文档:

references/
  • app-development.md - 构建和部署应用/小程序的完整指南
  • data-operations.md - 文件管理、记录、搜索和项目操作
  • job-execution.md - 运行作业和工作流、监控及并行处理
  • python-sdk.md - 全面的 dxpy 库参考,涵盖所有类和函数
  • configuration.md - dxapp.json 规范和依赖项管理

需要了解特定操作的详细信息或处理复杂任务时,请加载这些参考文档。

获取帮助

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