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基于迭代函数的生物序列图形表示及其应用

作　者: 刘玉新
导　师: 贺平安
学　校: 浙江理工大学
专　业: 基础数学
关键词: 迭代函数系统图形表示蛋白质 DNA 相似性 L/L矩阵
分类号: Q7
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

近年来，生物大分子序列数据的积累速度愈来愈快，简单方便的序列分析方法显得尤为重要。图形表示方法由于可视性好，容易给出数学描述等优点越来越得到研究者的关注。本文主要探讨使用迭代函数系统进行生物序列的图形表示时，两个参数,值的变化对图形的影响。基于等参数==12和异参数=34,=12，我们给出了几种蛋白序列图形表示方法，引入了一些描述符用来比较蛋白序列间的相似性。并且将这些方法分别应用在8个不同物种的线粒体NADH脱氢酶亚基6(ND6)的蛋白序列、60株不同的禽流感病毒的HA蛋白序列以及9个不同物种的线粒体NADH脱氢酶亚基5(ND5)蛋白序列的相似性比较上。我们分析得出的结论与生物进化过程是一致的。应用相关系数及其显著性检验将本文方法的结果、其他图形表示方法得到的结果均与Clustal W算法得到的结果作比较，表明了我们方法的有效性。由于蛋白序列中包含20个氨基酸，不利于分析,在图形表示中的意义，所以我们选取DNA序列来进行研究。对碱基,,,选取三种不同的映射方式，并且对每个映射方式都采用,分别取1/4、1/2、3/4、1和5/4组成的25种排列方式，共得到25种不同的迭代函数系统。选取人类的-globin基因的第一个外显子序列来对这25种不同的迭代公式得出的图形进行比较分析。分析得出，当为一固定值时，图形的L/L矩阵的最大特征值是恒定不变的。对于一条DNA序列，选取12个图形表示的L/L矩阵的最大特征值构造一个12维的向量。通过对这些向量之间的相似性比较对应DNA序列之间的相似性。最后，选取9个不同物种的-globin基因的第一个外显子序列进行相似性比较。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-20
  1.1 生物序列的研究概况  9-16
    1.1.1 DNA 序列的图形表示  9-12
    1.1.2 蛋白序列的图形表示  12-16
  1.2 蛋白质图形表示的应用现状  16-18
    1.2.1 系统发育分析方面的应用  16-17
    1.2.2 膜蛋白预测方面的应用  17-18
    1.2.3 蛋白质结构分类方面的应用  18
  1.3 本文的主要研究工作及内容  18-20
第二章等参数迭代函数的蛋白质图表示  20-37
  2.1 蛋白序列的图形表示  20-24
  2.2 蛋白序列的数值刻画  24-25
  2.3 蛋白序列的相似性比较及其评估  25-31
    2.3.1 蛋白序列的相似性分析  25-27
    2.3.2 方法的可靠性分析  27-31
  2.4 H7N9 亚型禽流感病毒的进化分析  31-36
    2.4.1 H7N9 亚型禽流感病毒简介  31-32
    2.4.2 H7N9 的进化分析  32-36
  2.5 小结  36-37
第三章异参数迭代函数的蛋白质图表示  37-48
  3.1 蛋白序列的数值模型  37-40
    3.1.1 图形表示方法  37-39
    3.1.2 数值描述  39-40
  3.2 蛋白序列相似性分析  40-41
  3.3 蛋白序列的模糊聚类分析  41-45
    3.3.1 模糊数学理论简介  42-43
    3.3.2 模糊聚类分析的应用  43-45
  3.4 与现有的蛋白序列图表示方法的比较  45-46
  3.5 小结  46-48
第四章 DNA 图形表示的迭代函数系统研究  48-56
  4.1 DNA 图形表示  48-51
  4.2 DNA 图形表示的应用  51-54
  4.3 小结  54-56
第五章总结与展望  56-58
  5.1 总结  56-57
  5.2 展望  57-58
参考文献  58-63
攻读硕士学位期间的研究成果  63-64
致谢  64

基于迭代函数的生物序列图形表示及其应用

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