HPO CLI Examples

The Human Phenotype Ontology (HPO) provides a standardized vocabulary of phenotypic abnormalities encountered in human disease. Each term in the HPO describes a phenotypic abnormality, such as Atrial septal defect.

OBO URL https://obofoundry.org/ontology/hp

Initial configuration

Here we set up alias and convenience functions for use in this Jupyter notebook.

First we will set up an alias for accessing the sqlite version of HPO.

Note this only works in a Jupyter notebook context. On the command line, instead do alias hp=runoak -i sqlite:obo:hp

[7]:
from openpyxl.styles.builtins import output

alias hp runoak -i sqlite:obo:hp
[4]:
!mkdir -p output
[6]:
import pandas as pd

Summary Statistics

[9]:
hp statistics --group-by-prefix -O csv -o output/stats.tsv
[10]:
pd.read_csv("output/stats.tsv", sep="\t")
[10]:
id compared_with agents class_count deprecated_class_count non_deprecated_class_count class_count_with_text_definitions class_count_without_text_definitions object_property_count annotation_property_count ... class_count_by_subset_inconsistent_with_fma class_count_by_subset_major_organ class_count_by_subset_non_informative class_count_by_subset_organ_slim class_count_by_subset_pheno_slim class_count_by_subset_phenotype_rcn class_count_by_subset_uberon_slim class_count_by_subset_unverified_taxonomic_grouping class_count_by_subset_upper_level class_count_by_subset_vertebrate_core
0 BFO NaN NaN 11 0 11 0 11 6 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 BSPO NaN NaN 0 0 0 0 0 26 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
2 CHEBI NaN NaN 1849 1 1848 1447 402 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 CL NaN NaN 1151 1 1150 1118 33 3 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
4 GO NaN NaN 2563 2 2561 2563 0 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
5 HP NaN NaN 19434 446 18988 16398 3036 0 1 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
6 HsapDv NaN NaN 12 7 5 12 0 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
7 IAO NaN NaN 0 0 0 0 0 0 4 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
8 MPATH NaN NaN 75 0 75 73 2 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
9 NBO NaN NaN 64 0 64 22 42 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
10 OMO NaN NaN 0 0 0 0 0 0 4 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
11 PATO NaN NaN 567 0 567 562 5 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
12 PR NaN NaN 206 0 206 206 0 0 0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
13 RO NaN NaN 1 0 1 1 0 158 2 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
14 UBERON NaN NaN 5605 0 5605 5130 475 0 0 ... 2.0 23.0 49.0 135.0 1724.0 8.0 899.0 2.0 50.0 462.0
15 dce NaN NaN 0 0 0 0 0 0 8 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
16 dcterms NaN NaN 0 0 0 0 0 0 6 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
17 obo NaN NaN 0 0 0 0 0 32 83 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
18 oio NaN NaN 0 0 0 0 0 0 19 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
19 owl NaN NaN 0 0 0 0 0 0 1 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
20 rdfs NaN NaN 0 0 0 0 0 0 2 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN

21 rows × 541 columns

Lookup by Label

[25]:
hp info 'Tibial bowing'
HP:0002982 ! Tibial bowing
[26]:
hp info 'Short tibia' 'Tibial bowing'
HP:0005736 ! Short tibia
HP:0002982 ! Tibial bowing

Basic Lookup

[14]:
hp info HP:0002982
HP:0002982 ! Tibial bowing
[17]:
hp info HP:0002982 -O obo

[Term]
id: HP:0002982
name: Tibial bowing
def: "A bending or abnormal curvature of the tibia." [orcid:0000-0002-0736-9199]
xref: UMLS:C1837081
subset: hposlim_core
synonym: "Bowed shankbone" EXACT [orcid:0000-0001-5208-3432]
synonym: "Bowed shinbone" EXACT [orcid:0000-0001-5208-3432]
synonym: "Bowed tibia" EXACT []
synonym: "Bowing of the tibia" EXACT []
is_a: HP:0002979 ! Bowing of the legs
is_a: HP:0002992 ! Abnormal tibia morphology

Basic Graph Operations

[21]:
hp ancestors --predicates rdfs:subClassOf HP:0002982
id      label
HP:0000001      All
HP:0000118      Phenotypic abnormality
HP:0000924      Abnormality of the skeletal system
HP:0000940      Abnormal diaphysis morphology
HP:0002813      Abnormal limb bone morphology
HP:0002814      Abnormality of the lower limb
HP:0002979      Bowing of the legs
HP:0002981      Abnormality of the calf
HP:0002982      Tibial bowing
HP:0002992      Abnormal tibia morphology
HP:0006487      Bowing of the long bones
HP:0011314      Abnormal long bone morphology
HP:0011842      Abnormal skeletal morphology
HP:0011844      Abnormal appendicular skeleton morphology
HP:0033127      Abnormality of the musculoskeletal system
HP:0040064      Abnormality of limbs
HP:0040068      Abnormality of limb bone
HP:0040069      Abnormal lower limb bone morphology
[19]:
hp descendants -p i HP:0002982
HP:0002982 ! Tibial bowing
HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
HP:0006414 ! Distal tibial bowing

Relationships

[24]:
hp relationships HP:0002982
subject predicate       object  subject_label   predicate_label object_label
HP:0002982      rdfs:subClassOf HP:0002979      Tibial bowing   None    Bowing of the legs
HP:0002982      rdfs:subClassOf HP:0002992      Tibial bowing   None    Abnormal tibia morphology

Trees

[22]:
hp tree -p i --down HP:0002982
* [] HP:0000001 ! All
    * [i] HP:0000118 ! Phenotypic abnormality
        * [i] HP:0033127 ! Abnormality of the musculoskeletal system
            * [i] HP:0000924 ! Abnormality of the skeletal system
                * [i] HP:0011842 ! Abnormal skeletal morphology
                    * [i] HP:0011844 ! Abnormal appendicular skeleton morphology
                        * [i] HP:0011314 ! Abnormal long bone morphology
                            * [i] HP:0000940 ! Abnormal diaphysis morphology
                                * [i] HP:0006487 ! Bowing of the long bones
                                    * [i] HP:0002979 ! Bowing of the legs
                                        * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                            * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                            * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                        * [i] HP:0002813 ! Abnormal limb bone morphology
                            * [i] HP:0000940 ! Abnormal diaphysis morphology
                                * [i] HP:0006487 ! Bowing of the long bones
                                    * [i] HP:0002979 ! Bowing of the legs
                                        * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                            * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                            * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                            * [i] HP:0040069 ! Abnormal lower limb bone morphology
                                * [i] HP:0002992 ! Abnormal tibia morphology
                                    * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                        * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                        * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                * [i] HP:0040068 ! Abnormality of limb bone
                    * [i] HP:0002813 ! Abnormal limb bone morphology
                        * [i] HP:0000940 ! Abnormal diaphysis morphology
                            * [i] HP:0006487 ! Bowing of the long bones
                                * [i] HP:0002979 ! Bowing of the legs
                                    * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                        * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                        * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                        * [i] HP:0040069 ! Abnormal lower limb bone morphology
                            * [i] HP:0002992 ! Abnormal tibia morphology
                                * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                    * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                    * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
        * [i] HP:0040064 ! Abnormality of limbs
            * [i] HP:0040068 ! Abnormality of limb bone
                * [i] HP:0002813 ! Abnormal limb bone morphology
                    * [i] HP:0000940 ! Abnormal diaphysis morphology
                        * [i] HP:0006487 ! Bowing of the long bones
                            * [i] HP:0002979 ! Bowing of the legs
                                * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                    * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                    * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                    * [i] HP:0040069 ! Abnormal lower limb bone morphology
                        * [i] HP:0002992 ! Abnormal tibia morphology
                            * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                                * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                                * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
            * [i] HP:0002814 ! Abnormality of the lower limb
                * [i] HP:0002981 ! Abnormality of the calf
                    * [i] HP:0002979 ! Bowing of the legs
                        * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                            * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                            * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                    * [i] HP:0002992 ! Abnormal tibia morphology
                        * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                            * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                            * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing
                * [i] HP:0040069 ! Abnormal lower limb bone morphology
                    * [i] HP:0002992 ! Abnormal tibia morphology
                        * [i] **HP:0002982 ! Tibial bowing**
                            * [i] HP:0006414 ! Distal tibial bowing
                            * [i] HP:0006390 ! Anterior tibial bowing

Graph Visualization

[23]:
hp viz -p i HP:0002982 -o output/graph-tb.png

img

Semantic Similarity

[29]:
hp similarity "Tibial bowing" @ "Short tibia"
subject_id: HP:0002982
subject_label: Tibial bowing
object_id: HP:0005736
object_label: Short tibia
ancestor_id: HP:0002992
ancestor_label: Abnormal tibia morphology
object_information_content: 13.359841052540446
subject_information_content: 13.359841052540446
ancestor_information_content: 9.659401334399353
jaccard_similarity: 0.56
phenodigm_score: 2.325782609631356

Associations

[32]:
!curl -L -s http://purl.obolibrary.org/obo/hp/hpoa/genes_to_phenotype.txt > output/hpoa_g2p.tsv

[36]:
hp -G hpoa_g2p -g output/hpoa_g2p.tsv associations -Q subject NCBIGene:8192 -O csv > output/assocs-query.tsv
[37]:
pd.read_csv("output/assocs-query.tsv", sep="\t")
[37]:
subject predicate object property_values subject_label predicate_label object_label negated publications evidence_type supporting_objects primary_knowledge_source aggregator_knowledge_source subject_closure subject_closure_label object_closure object_closure_label comments
0 NCBIGene:8192 NaN HP:0001250 NaN CLPP NaN Seizure NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 NCBIGene:8192 NaN HP:0000013 NaN CLPP NaN Hypoplasia of the uterus NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
2 NCBIGene:8192 NaN HP:0000007 NaN CLPP NaN Autosomal recessive inheritance NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 NCBIGene:8192 NaN HP:0010464 NaN CLPP NaN Streak ovary NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
4 NCBIGene:8192 NaN HP:0008232 NaN CLPP NaN Elevated circulating follicle stimulating horm... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
5 NCBIGene:8192 NaN HP:0011969 NaN CLPP NaN Elevated circulating luteinizing hormone level NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
6 NCBIGene:8192 NaN HP:0004322 NaN CLPP NaN Short stature NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
7 NCBIGene:8192 NaN HP:0000786 NaN CLPP NaN Primary amenorrhea NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
8 NCBIGene:8192 NaN HP:0000815 NaN CLPP NaN Hypergonadotropic hypogonadism NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
9 NCBIGene:8192 NaN HP:0000252 NaN CLPP NaN Microcephaly NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
10 NCBIGene:8192 NaN HP:0000407 NaN CLPP NaN Sensorineural hearing impairment NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
[ ]: