forest MCP

森林2020 MCP

RNA二级结构分析和功能性RNA元件鉴定探针设计工具包

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

概述

FOREST（RNA元件选择和测试的功能组织）是一个用于RNA二级结构分析和探针设计的综合工具包。该MCP服务器能够从RNA结构中提取末端基序，并设计用于多重亲和力测定和功能性RNA元件鉴定的分子探针。

特性

• 以点括号格式从二级结构中提取末端RNA基序
• 设计带有DNA条形码的RNA探针库，用于多重检测
• 用T7启动子生成DNA模板用于寡核苷酸池合成
• 设计用于RNA探针杂交的微阵列捕获序列
• 支持同步（快速）和异步（后台）处理
• 全面的批处理能力，适用于高通量工作流程

目录结构

./
├── README.md               # This file
├── env/                    # Conda environment
├── src/
│   └── server.py           # MCP server
├── scripts/
│   ├── motif_extraction.py      # Extract terminal RNA motifs
│   ├── library_design.py        # Design RNA probe library
│   ├── dna_template_design.py   # Generate DNA templates
│   ├── microarray_design.py     # Design microarray barcodes
│   ├── comprehensive_workflow.py # Complete FOREST workflow
│   └── lib/                     # Shared utilities
├── examples/
│   └── data/               # Demo data
├── configs/                # Configuration files
└── repo/                   # Original repository

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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+
• 无需外部科学依赖（仅使用内置Python库）

创建环境

请严格遵守中的信息 reports/step3_environment.md 了解完整的设置过程。工作流程示例如下：

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

# Install MCP dependencies
pip install fastmcp loguru --ignore-installed

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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

RNA基序提取

# Activate environment
mamba activate ./env

# Run script
python scripts/motif_extraction.py \
  --input examples/data/test.fa.txt \
  --output results/motifs.txt \
  --max_length 134

参数：

• --input, -i：包含RNA序列和点括号结构的FASTA文件（必填）
• --output, -o：提取图案的输出文件路径（可选）
• --max_length：要提取的最大图案长度（默认值：134）

RNA文库设计

python scripts/library_design.py \
  --input examples/data/test.fa.txt \
  --barcodes examples/data/barcode25mer_100000.txt \
  --num_barcodes 5 \
  --output results/library.txt

参数：

• --input, -i：包含RNA序列和结构的FASTA文件（必填）
• --barcodes, -b：带有DNA条形码的文件（每行一个）（必填）
• --num_barcodes：每个图案的条形码数量（默认值：5）
• --output, -o：输出文件路径（可选）

DNA模板设计

python scripts/dna_template_design.py \
  --input examples/data/test.fa.txt \
  --barcodes examples/data/barcode25mer_100000.txt \
  --num_barcodes 3 \
  --output results/templates.txt

微阵列设计

python scripts/microarray_design.py \
  --input examples/data/test.fa.txt \
  --barcodes examples/data/barcode25mer_100000.txt \
  --num_barcodes 2 \
  --output results/array.txt

完成FOREST工作流程

python scripts/comprehensive_workflow.py \
  --input examples/data/test.fa.txt \
  --barcodes examples/data/barcode25mer_100000.txt \
  --output_dir results/complete/ \
  --num_barcodes 2

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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 FOREST2020

选项2:Claude代码的手动安装

# Add MCP server to Claude Code
claude mcp add FOREST2020 -- $(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": {
    "FOREST2020": {
      "command": "/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/forest_mcp/env/bin/python",
      "args": ["/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/forest_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 FOREST2020?

基本用法

Use extract_rna_motifs with input file @examples/data/test.fa.txt

通过配置

Run design_rna_library on @examples/data/test.fa.txt using barcodes @examples/data/barcode25mer_100000.txt with 3 barcodes per motif

长期运行任务（提交API）

Submit comprehensive_workflow for @examples/data/test_100.fa.txt with barcodes @examples/data/barcode25mer_100000.txt
Then check the job status

批处理

Process these files in batch:
- @examples/data/test.fa.txt
- @examples/data/test_100.fa.txt
Use the submit_batch_motif_extraction tool

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": {
    "FOREST2020": {
      "command": "/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/forest_mcp/env/bin/python",
      "args": ["/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/forest_mcp/src/server.py"]
    }
  }
}

示例提示

# Start Gemini CLI
gemini

# Example prompts (same as Claude Code)
> What tools are available?
> Use extract_rna_motifs with file examples/data/test.fa.txt

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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（\2分钟）：

批处理工具

作业管理工具

实用工具

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例子

示例1：终端图案提取

目标： 从二级结构中提取RNA基序进行功能分析

使用脚本：

python scripts/motif_extraction.py \
  --input examples/data/test.fa.txt \
  --output results/example1/motifs.txt

使用MCP（克劳德代码）：

Use extract_rna_motifs to process @examples/data/test.fa.txt and save results to results/example1/motifs.txt

预期产量：

• FASTA格式提取的终端图案
• 来自2个输入序列的9个基序（用于测试数据）
• 处理时间：\/job.log

**问题：** 作业失败

Use get_job_log with job_id "" and tail 100 to see error details

### 常见文件问题

**问题：** 找不到文件错误

- 使用绝对路径： `/home/xux/Desktop/NucleicMCP/NucleicMCP/tool-mcps/forest_mcp/examples/data/test.fa.txt`
- 验证文件是否存在： `ls examples/data/`
- 检查工作目录： `pwd`

**问题：** 无效的文件格式

Use validate_input_format to check file structure before processing

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## 发展

### 运行测试

Activate environment

mamba activate ./env

Run integration tests

python tests/run_integration_tests.py

### 正在启动开发服务器

Run MCP server in dev mode

fastmcp dev src/server.py

### 性能监控

|操作|小数据集|中数据集|大数据集|推荐|
|-----------|---------------|----------------|---------------|----------------|
|主题提取| 2次序列：0.15s | 100次序列：8s | 1000+seq |使用提交>1000|
|库设计|9个图案：0.25秒|100个图案：15秒|10000+个探针|提交>10000个|
|完成工作流程|2次序列：0.30秒|100次序列：45秒|500+次序列|使用提交>500|

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## 许可证

基于 [森林2020](https://github.com/vineetbansal/forest)

## 学分

为RNA二级结构分析和探针设计开发的原始FOREST算法。这种MCP实现为高通量RNA功能元件鉴定工作流程提供了现代接口。