rnamotif MCP

MCP名称

使用RNAMotif工具搜索和分析RNA二级结构基序的模型上下文协议服务器

目录

• 概述
• 安装
• 本地使用（脚本）
• MCP服务器安装
• 使用Claude代码
• 与Gemini CLI一起使用
• 可用工具
• 例子
• 故障排除
• 发展

概述

rnamotif MCP通过直接脚本使用和模型上下文协议（MCP）集成提供对RNA二级结构搜索和分析工具的访问。它能够在RNA序列中搜索特定的RNA基序，如tRNA三叶草、铁反应元件（IRE）、假结和发夹。

特性

• tRNA搜索：查找转移RNA三叶叶二级结构模式
• IRE搜索：搜索带有评分的铁反应元素茎环图案
• 伪结搜索：检测具有交叉碱基对的假结结构
• 发夹搜索：查找具有茎和环区域的发夹结构
• 结果格式：使用rmfmt、rmprune、rm2ct处理和格式化搜索结果
• 批处理：处理多个文件和全面的分析工作流程
• MCP集成：与Claude Code、Gemini CLI和其他MCP客户端一起使用

目录结构

./
├── README.md               # This file
├── env/                    # Conda environment (Python 3.10)
├── src/
│   └── server.py           # MCP server with 15 tools
├── scripts/
│   ├── trna_search.py      # tRNA motif search
│   ├── ire_search.py       # IRE motif search with scoring
│   ├── pseudoknot_search.py# Pseudoknot structure search
│   ├── hairpin_search.py   # Hairpin structure search
│   ├── format_results.py   # Results formatting and processing
│   ├── comprehensive_search.py # Combined analysis workflows
│   └── lib/                # Shared utilities
├── examples/
│   └── data/               # Demo RNA sequences and descriptors
├── configs/                # Configuration files
├── repo/                   # Original RNAMotif repository
└── reports/                # Step reports and documentation

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安装

先决条件

• Conda或Mamba（建议使用曼巴以加快安装速度）
• Python 3.10+
• GCC编译器（用于构建RNAMotif C工具）

创建环境

# Navigate to the MCP directory
cd /home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/rnamotif_mcp

# Create conda environment (use mamba if available)
mamba create -p ./env python=3.10 -y
# or: conda create -p ./env python=3.10 -y

# Activate environment
mamba activate ./env
# or: conda activate ./env

安装依赖项

# Install MCP dependencies
pip install fastmcp loguru click pandas numpy tqdm

# Build RNAMotif C tools (if not already built)
cd repo/rnamotif
make
cd ../..

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本地使用（脚本）

您可以在没有MCP的情况下直接使用脚本进行本地处理。

可用脚本

脚本示例

tRNA搜索

# Activate environment
mamba activate ./env

# Basic tRNA search
python scripts/trna_search.py \
  --input examples/data/ecoli_test.fastn \
  --output results/trna_output.txt \
  --verbose

# Using alternative descriptor for better matches
python scripts/trna_search.py \
  --input examples/data/ecoli_test.fastn \
  --descriptor trna.general.descr \
  --output results/trna_general.txt

参数：

• --input, -i：输入带有RNA序列的FASTA文件（必填）
• --output, -o：结果输出文件（默认：打印到stdout）
• --descriptor：描述符文件名（默认值：trna.descr）
• --strict：使用严格搜索模式
• --verbose, -v：启用详细输出

IRE搜索

# IRE search with scoring
python scripts/ire_search.py \
  --input examples/data/ecoli_test.fastn \
  --min-score 0.5 \
  --max-results 10 \
  --output results/ire_scored.txt \
  --verbose

参数：

• --input, -i：输入FASTA文件（必填）
• --min-score：最低分数阈值0.0-1.0（默认值：0.0）
• --max-results：最大结果数（默认值：无限制）
• --output, -o：结果输出文件
• --verbose, -v：启用详细输出

格式化结果

# Format results for viewing
python scripts/format_results.py rmfmt results.txt \
  --format view \
  --output formatted_view.txt \
  --verbose

# Prune redundant results
python scripts/format_results.py rmprune results.txt \
  --output pruned_results.txt

# Convert to CT format
python scripts/format_results.py rm2ct results.txt \
  --output structures.ct

参数：

• tool：工具名称（rmfmt、rmprune、rm2ct）（必填）
• input_file：要处理的RNAMotif输出文件（必需）
• --format：rmfmt的格式类型（视图、对齐、两者）
• --sort-max：用于排序的最大内存（MB）
• --output, -o：结果输出文件
• --verbose, -v：启用详细输出

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MCP服务器安装

选项1：使用fastmcp（推荐）

# Install MCP server for Claude Code
fastmcp install src/server.py --name rnamotif

选项2:Claude代码的手动安装

# Add MCP server to Claude Code
claude mcp add rnamotif -- $(pwd)/env/bin/python $(pwd)/src/server.py

# Verify installation
claude mcp list

选项3：在settings.json中配置

增添 ~/.claude/settings.json:

{
  "mcpServers": {
    "rnamotif": {
      "command": "/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/rnamotif_mcp/env/bin/python",
      "args": ["/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/rnamotif_mcp/src/server.py"]
    }
  }
}

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使用Claude代码

安装MCP服务器后，您可以直接在Claude Code中使用它。

快速开始

# Start Claude Code
claude

示例提示

工具发现

What tools are available from rnamotif?

基本用法

Use search_trna_motifs with input_file @examples/data/ecoli_test.fastn and descriptor "trna.general.descr"

与评分

Use search_ire_motifs on @examples/data/ecoli_test.fastn with min_score 0.5 and max_results 10

格式化结果

Use format_search_results with tool "rmfmt", input_file @results/trna_output.txt, and format_type "view"

长期运行任务（提交API）

Submit comprehensive motif search for @examples/data/ecoli_large.fastn
Then check the job status

批处理

Process these files in batch for tRNA motifs:
- @examples/data/ecoli_test.fastn
- @examples/data/ecoli_small.fastn
- @examples/data/test_sequences.fastn

使用@引用

在克劳德代码中，使用 @ 引用文件和目录：

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与Gemini CLI一起使用

配置

增添 ~/.gemini/settings.json:

{
  "mcpServers": {
    "rnamotif": {
      "command": "/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/rnamotif_mcp/env/bin/python",
      "args": ["/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/rnamotif_mcp/src/server.py"]
    }
  }
}

示例提示

# Start Gemini CLI
gemini

# Example prompts (same as Claude Code)
> What tools are available?
> Use search_trna_motifs with file examples/data/ecoli_test.fastn

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可用工具

快速操作（同步API）

这些工具会立即返回结果（\10分钟或批处理）：

作业管理工具

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例子

示例1：tRNA分析

目标： 在大肠杆菌序列中发现tRNA苜蓿叶状结构

使用脚本：

python scripts/trna_search.py \
  --input examples/data/ecoli_test.fastn \
  --descriptor trna.general.descr \
  --output results/ecoli_trna/ \
  --verbose

使用MCP（克劳德代码）：

Use search_trna_motifs to process @examples/data/ecoli_test.fastn with descriptor "trna.general.descr" and save results to results/ecoli_trna/

预期产量：

• tRNA与结构注释匹配
• 三叶草次生结构模式
• 匹配位置和信心得分

示例2:IRE主题发现

目标： 查找得分较高的铁反应元素

使用脚本：

python scripts/ire_search.py \
  --input examples/data/ecoli_test.fastn \
  --min-score 0.5 \
  --max-results 20 \
  --output results/ire_analysis.txt \
  --verbose

使用MCP（克劳德代码）：

Run search_ire_motifs on @examples/data/ecoli_test.fastn with min_score 0.5 and max_results 20

预期产量：

• 具有质量分数的IRE茎环结构
• 筛选结果高于最小阈值
• 分数分布统计

示例3：综合主题分析

目标： 在序列集上运行所有搜索类型

使用脚本：

python scripts/comprehensive_search.py \
  --input examples/data/test_sequences.fastn \
  --search-types trna ire pseudoknot hairpin \
  --output results/comprehensive/

使用MCP（克劳德代码）：

Submit comprehensive motif search for @examples/data/test_sequences.fastn with all search types

预期产量：

• 所有主题搜索算法的结果
• 不同母题类型的比较分析
• 摘要统计和可视化

示例4：批处理

目标： 一次处理多个文件

使用脚本：

for f in examples/data/*.fastn; do
  python scripts/trna_search.py --input "$f" --output results/batch/
done

使用MCP（克劳德代码）：

Submit batch tRNA search for all FASTA files in @examples/data/

预期产量：

• 每个输入文件的结果
• 所有文件的聚合统计信息
• 作业跟踪和进度监控

工作流示例

快速分析（同步API）

1. Use search_trna_motifs with input_file "examples/data/ecoli_test.fastn"
   → Returns: {"status": "success", "result": {...}, "metadata": {...}}

2. Use format_search_results with tool "rmfmt" and input_file from step 1
   → Returns: Formatted view of tRNA matches

长期运行批处理作业（提交API）

1. Submit: Use submit_batch_trna_search with input_files ["file1.fastn", "file2.fastn", "file3.fastn"]
   → Returns: {"job_id": "abc123", "status": "submitted"}

2. Check: Use get_job_status with job_id "abc123"
   → Returns: {"status": "running", "job_id": "abc123", ...}

3. Monitor: Use get_job_log with job_id "abc123"
   → Returns: {"log_lines": ["Processing file1.fastn...", ...]}

4. Result: Use get_job_result with job_id "abc123"
   → Returns: {"status": "success", "result": {...}} when completed

综合分析

1. Submit: Use submit_comprehensive_motif_search with input_file "large_genome.fastn"
   → Returns: {"job_id": "xyz789", "status": "submitted"}

2. Monitor: Use get_job_status with job_id "xyz789" (check periodically)
   → Returns: Status updates as each search completes

3. Result: Use get_job_result with job_id "xyz789"
   → Returns: Complete analysis with all motif types found

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演示数据

这 examples/data/ 目录包含用于测试的示例数据：

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配置文件

这 configs/ 目录包含配置模板：

配置示例

{
  "timeout": 300,
  "max_filesize_mb": 100,
  "descriptor_search_paths": [
    "examples/data/",
    "repo/rnamotif/test/",
    "repo/rnamotif/descr/",
    "repo/rnamotif/Ecoli.trna.example/"
  ],
  "output_format": "text",
  "verbose": false
}

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故障排除

环境问题

问题： 未找到环境

# Recreate environment
mamba create -p ./env python=3.10 -y
mamba activate ./env
pip install fastmcp loguru click pandas numpy tqdm

问题： 导入错误

# Verify installation
python -c "from src.server import mcp"

问题： 未找到RNAMotif工具

# Rebuild C tools
cd repo/rnamotif
make clean && make
cd ../..

MCP问题

问题： 在Claude代码中找不到服务器

# Check MCP registration
claude mcp list

# Re-add if needed
claude mcp remove rnamotif
claude mcp add rnamotif -- $(pwd)/env/bin/python $(pwd)/src/server.py

问题： 工具不工作

# Test server directly
mamba run -p ./env python -c "
from src.server import mcp
print('Server loaded successfully')
"

工作问题

问题： 作业挂起

# Check job directory
ls -la jobs/

# View job log
Use get_job_log with job_id "" to see details

问题： 作业失败

# Check logs for error details
Use get_job_log with job_id "" and tail 100 to see error details

常见错误消息

“找不到文件”：检查输入文件路径是否正确以及文件是否存在 “描述符无效”：确保描述符文件存在于搜索路径中 “超时”：大型文件可能需要提交API，而不是同步API “FASTA格式无效”：验证输入文件是否包含有效的RNA/DNA序列

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发展

运行测试

# Activate environment
mamba activate ./env

# Test individual scripts
python scripts/trna_search.py --help
python scripts/trna_search.py --input examples/data/ecoli_test.fastn --verbose

# Test MCP server
mamba run -p ./env fastmcp dev src/server.py

正在启动开发服务器

# Run MCP server in development mode
fastmcp dev src/server.py

使用Claude代码进行测试

# Add development server
claude mcp add rnamotif-dev -- $(pwd)/env/bin/python $(pwd)/src/server.py

# Test tools
claude
# Then: "What tools are available from rnamotif?"

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业绩说明

预期执行时间

• 小文件 （\1000个序列）：使用submit API进行后台处理

内存使用

• 典型用法：每次搜索40-50MB
• 大型数据集：高达200MB
• 环境：总计约1.2GB

优化提示

1. 使用特定的描述符（例如“trna.general.descr”）以获得更好的性能
2. 为IRE搜索设置合理的min_score值以减少结果
3. 对多个文件使用批处理操作以利用并行化
4. 监控作业日志，了解长时间运行的任务的进度更新

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许可证

基于 Rnamotif David A.Case等人。

学分

• Rnamotif：原始的基于C的RNA二级结构搜索工具
• FastMCP：用于工具集成的模型上下文协议框架
• NucleicMCP：核酸序列分析工具的综合套件