基于弧圖特征的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)圖形表示及相似性分析.pdf

1、人類基因組測(cè)序和分析工作的完成進(jìn)一步提高了人們對(duì)各種生物序列及基因研究的熱情，產(chǎn)生了各種各樣龐大的序列數(shù)據(jù)庫(kù)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析和處理，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律以指導(dǎo)生物學(xué)的研究和實(shí)驗(yàn)，是當(dāng)今生物信息學(xué)研究的重要內(nèi)容?；趫D形的序列相似性分析，尤其針對(duì)包含假結(jié)結(jié)構(gòu)的序列，如何給出有效的基因序列的圖形表達(dá)方式并在此基礎(chǔ)上對(duì)序列之間的關(guān)系進(jìn)行分析是生物信息學(xué)中的一個(gè)熱門課題。
　　 生物序列的圖形表示方法是最近發(fā)展起來(lái)的應(yīng)

2、用于RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)分析的強(qiáng)有力可視化工具，它能夠揭示蘊(yùn)藏在RNA序列中的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)的生物信息。假結(jié)結(jié)構(gòu)是RNA序列的重要組成部分，對(duì)RNA序列的功能有著重要的影響，很多重要的功能位點(diǎn)都位于假結(jié)區(qū)域。本文在分析RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的2D、3D及高維圖形表示方法的基礎(chǔ)上，提出了一種RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的2D圖形表示；對(duì)現(xiàn)有弧圖語(yǔ)法的重寫規(guī)則進(jìn)行約簡(jiǎn)，提出了含假結(jié)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的弧圖特征的計(jì)算方法，得到了一種基于弧圖特征的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的圖形表示方法

3、。本文的主要工作有：
　　 第一，基于RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮了前配對(duì)基與后配對(duì)基的區(qū)別，提出了RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的2D圖形表示方法--V曲線組表示法，并證明了V曲線組具有無(wú)退化的特性，實(shí)現(xiàn)了基因序列的數(shù)據(jù)可視化。把V曲線組圖形表示法應(yīng)用于9個(gè)病毒RNA-3末端的二級(jí)結(jié)構(gòu)，給出了基于圖形表示法的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)字特征并分析了它們之間的相似性。
　　 第二，對(duì)現(xiàn)有弧圖語(yǔ)法的重寫規(guī)則進(jìn)行約簡(jiǎn)，定義了單弧順序重寫方

4、式，實(shí)現(xiàn)了含假結(jié)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的順序重寫，把數(shù)量無(wú)限的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)弧圖映射成為數(shù)量有限的重寫規(guī)則，提出了弧圖極大閉區(qū)間的概念，給出了基于極大閉區(qū)間的弧圖特征計(jì)算方法和計(jì)算公式，對(duì)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)間劃分，把基于極大閉區(qū)間的弧圖特征作為一個(gè)參數(shù)應(yīng)用于含假結(jié)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的圖形表示方法，提出了一種能夠表示含假結(jié)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的2D圖形表示方法--P曲線組表示法，P曲線組同樣具有非退化的特性。最后把P曲線組圖形表示方法應(yīng)用于14個(gè)RNA二