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电压门控钾离子通道序列分析

作　者: 李谨
导　师: 贾孟文
学　校: 河北工业大学
专　业: 生物物理学
关键词: 电压门控钾离子通道数据库离散增量序列分析聚类
分类号: Q811.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要

生物信息学是用来分析大量序列数据，从中提取有效信息的高效处理方法。钾离子通道是离子通道各家族中数目最多,种类最庞杂的通道之一，它对维持生物体的各项生理机能都起着至关重要的作用，并逐渐成为生物分子研究的重点领域。近年来，人们对离子通道的研究主要基于其结构与功能的角度，以氨基酸序列的角度分析则较少，而蛋白质的结构是由其氨基酸序列所决定的，所以本论文从电压门控钾离子通道的序列角度，使用生物信息学和离散增量的方法，提取有效特征参数，对电压门控钾离子通道进行分类预测，并对预测结果进行评价。本论文的工作主要有三个方面内容，第一，建立适合于本课题研究工作的电压门控钾离子通道数据库。第二，提取特征参数进行预测分类。从新建的数据库中提取电压门控钾离子通道序列信息，从整条蛋白质序列角度出发，分别把序列中短程关联信息，长程关联信息，约化组分这三类特征信息的组分含量构成离散源，应用离散增量的分类预测方法预测出各条序列蛋白的所属家族，并使用自洽检验法和留一检验法对算法进行评价，并通过敏感性，特异性和精确性这三个算法评价指标来评价预测结果的准确度，结果表明用局部N肽三联体含量作为特征参数进行分类预测，可以取得很好的效果，预测平均精度达99.12%；第三，聚类分析。基于电压门控钾离子通道数据库，从数据库中选出每个子家族的一条代表序列，计算出两两序列之间的离散增量，再把得到的离散增量距离矩阵转化为聚类树形式表现出来，得到了较好的聚类效果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-10
  §1-1 前言  8-9
  §1-2 论文的思路和研究目的  9
  §1-3 论文的主要内容  9-10
第二章离子通道概述  10-15
  §2-1 离子通道简介  10
  §2-2 离子通道特性与功能  10-11
  §2-3 离子通道分类  11-12
  §2-4 钾离子通道结构和功能  12-13
  §2-5 电压门控钾离子通道分类和功能  13-15
第三章相关专业知识  15-19
  §3-1 离散增量方法  15-16
  §3-2 算法系统评价  16-17
    3-2-1 算法系统评价方法  16
    3-2-2 算法精度评价指标  16-17
  §3-3 CD-HIT 软件  17-18
  §3-4 ClustalX 软件  18
  §3-5 PHYLIP 软件  18-19
第四章建立数据库  19-24
  §4-1 NCBI 数据库  19
  §4-2 VKCDB 数据库  19-20
  §4-3 电压门控钾离子通道数据库建立  20-21
    4-3-1 数据库来源  20
    4-3-2 挑选代表序列建立数据库  20-21
  §4-4 数据库序列特征分析  21-24
第五章序列分析与分类预测  24-34
  §5-1 引言  24
  §5-2 序列分析  24-26
  §5-3 分类预测  26-31
    5-3-1 基于氨基酸组分的分类预测  26-28
    5-3-2 基于长程关联信息的分类预测  28-29
    5-3-3 基于氨基酸约化的分类预测  29-31
  §5-4 聚类分析  31-34
第六章结论  34-36
参考文献  36-39
致谢  39

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