Escribir en una línea específica de un archivo en Python

Surgió la necesidad de escribir datos en una línea específica de un archivo grande de un par de gigas. Más concretamente, ahora necesito leer una línea, luego procesarla y después eliminarla del archivo de texto.

Encontré una solución que consiste en leer todo el archivo en una variable, luego hacer cambios en la variable y volver a escribir todo, pero para grandes volúmenes de datos esto, obviamente, no es la mejor opción.

¿Quizás esto se pueda resolver de manera más simple? Si no, la pregunta en sí es: ¿cómo escribir datos en una línea específica sin sobrescribir todo el archivo?