收藏本站
《南开大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

核糖核酸结构:三级联接与相互作用

秦晶  
【摘要】:本文主要涉及核糖核酸(RNA)本身三级结构和核糖核酸之间相互作用结构的一些组合学和计算生物学的相关结果。 假设k为正整数,k不相交tangle图这一组合概念起源于计算生物学对核糖核酸三级结构的研究。众所周知,在[14]中,陈永川教授等建立了集合[n]={1,2...,n}上的k不相交分拆与长度为n并且行数小于k的徘徊杨表(vacillating tableaux)集合之间的一一映射。在第二章中,我们将这一重要结论推广到k不相交tangle图上,并在第2.3节给出了相应的组合证明。然后,我们在第2.4节给出了集合[n]上k不相交tangle图一个计数公式,并且用积分表示方法[18]给出了相应的逼近结果。紧接着,我们以2正则、k不相交集合分拆作为刻画核糖核酸三级结构的数学模型,在第2.6节给出了一个按照均匀分布生成2正则、k不相交集合分拆的组合算法。该算法的空间和时间复杂度均为O(n)。算法的主要原理分为两个部分:首先利用第2.3节的一一映射,将集合分拆的生成问题转化为徘徊杨表的马尔可夫链的生成问题:然后通过格路上的一些计数结果得到相应的转移概率最终实现对马尔可夫链的生成。 从第三章起,我们开始介绍关于核糖核酸相互作用结构的预测问题(RIP)。主要的研究成果是一个基于计算生物学的算法解决方案。这一解决方案相关的C程序代码可以从以下网址下载:http://www.combinatorics.cn/cbpc/rip.html. 在第三章中,我们首先引入联合结构、紧结构等一系列新的图论概念作为研究核糖核酸相互作用的数学模型并围绕紧结构的特点对联合结构的一些图论特点进行分析。利用这些图论特点,我们设计了一个具有多项式复杂度计算RIP配分函数的动态递归算法rip1(空间复杂度:O(N4),时间复杂度:O(N6),N为序列长度)并通过对这个算法的回溯计算得到了基因匹配概率。 在第四章中,我们通过对rip1的优化得到rip2。具体算法上的改进集中在以下两个方面:(1)计算hybrid这一具有生物学特殊意义的“子图”的概率进一步贴合了对核糖核酸相互作用的研究的需要,节省了生物实验的时间和物质成本。(2)引入Boltzmann取样这一兼具生物学和统计学双重意义的算法最终实现对核糖核酸相互作用生物结构的预测。 第五章是在rip2的基础上进一步改进得到rip3,主要优点是根据一个核糖核酸的多重基因比对(multiple alignment)应当具有类似相互作用结构这一重要的生物进化学性质,考虑一对多重基因比对之间的相互作用,用类似加权平均的方法,得到相对于考虑单个核糖核酸之间相互作用更加可靠的预测结构。
【学位授予单位】:南开大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q522

手机知网App
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨泽民;谢数涛;章群;张俊彬;;RNA二级结构预测及其在分子分类研究中的应用[J];安徽农业科学;2012年07期
2 张伟;金萍;侯林;马飞;;海鞘(Ciona intestinalis)新microRNA基因的识别及其靶标预测[J];安徽农业大学学报;2010年04期
3 付昊月;张祥德;薛定宇;;粗糙集算法在预测RNA保守功能二级结构中的应用[J];东北大学学报(自然科学版);2008年10期
4 ;Prediction of miRNA Based on miRNA Biogenesis via One-class SVM[J];Chemical Research in Chinese Universities;2010年05期
5 ;Identification of MicroRNA Precursors with Support Vector Machine and String Kernel[J];Genomics Proteomics & Bioinformatics;2008年02期
6 ;A Method for Identification of Selenoprotein Genes in Archaeal Genomes[J];Genomics Proteomics & Bioinformatics;2009年Z1期
7 ;Characterization of Evolutionarily Conserved MicroRNAs in Amphioxus[J];Genomics Proteomics & Bioinformatics;2010年01期
8 陈艳;丛华;王允;杨晓雪;;哈茨木霉Rac基因的克隆及特征分析[J];黑龙江八一农垦大学学报;2009年03期
9 ;Simulating the Folding Pathway of RNA Secondary Structure Using the Modified Ant Colony Algorithm[J];Journal of Bionic Engineering;2010年04期
10 应晓敏;朱娟娟;王小磊;赵东升;付汉江;郑晓飞;李伍举;;人源microRNA前体的全基因组预测[J];中国科学:生命科学;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王鑫;Pre-mRNA选择性剪接调控机制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 靳宇;RNA带扭结结构的组合研究[D];南开大学;2010年
3 马刚;规范的含伪扭结的RNA结构的组合性质及折叠问题[D];南开大学;2010年
4 董浩;RNA二级结构预测方法研究[D];吉林大学;2011年
5 余军;RNA二级结构预测算法研究[D];吉林大学;2011年
6 夏飞;生物序列分析算法硬件加速器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 雷小勇;Bcl-2mRNA反义药物的设计和白血病细胞药物敏感性研究[D];暨南大学;2001年
8 廖波;计算分子生物学中若干问题研究[D];大连理工大学;2004年
9 贾孟文;mRNA序列、结构、能量和蛋白质二级结构的相关性[D];内蒙古大学;2004年
10 刘海军;RNA二级结构预测的建模及其应用研究[D];上海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 严国权;芯片探针杂交效率的影响因素分析[D];浙江理工大学;2010年
2 张伟;海鞘MicroRNA基因的识别及其靶标预测[D];辽宁师范大学;2011年
3 崔力凡;抗FMDV核酶的筛选及其重组成纤维细胞株的建立[D];中国农业科学院;2011年
4 王明浩;序列结构二联语法识别miRNA前体[D];南京航空航天大学;2010年
5 白杨;基于随机森林的外显子剪接增强子识别[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 米少华;基于机器学习的microRNA基因预测[D];河北工业大学;2011年
7 贾启东;农业昆虫中微RNA基因的生物信息学预测[D];南京农业大学;2010年
8 杨泽民;金藻类部分类群的分子系统学研究[D];暨南大学;2005年
9 刘振栋;预测RNA二级结构的快速计算方法的研究[D];山东大学;2005年
10 娄绍科;反义寡核苷酸的计算机辅助设计[D];中国人民解放军军事医学科学院;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关恕;角谷猜想的证明[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2005年03期
2 张雅清;罗洪林;;马尔可夫链在中国各地区人均GDP预测中的应用[J];山西师范大学学报(自然科学版);2006年02期
3 吴翠兰;;关于设备维修与更新决策问题的两种方法[J];北京工业职业技术学院学报;2007年04期
4 马源良;孟娟;金雪莲;李国新;;基于个性化需求的市场需求预测[J];中国电力教育;2008年S2期
5 高亚爽;蒋晓文;;基于马尔可夫链的服装销售预测模型的研究[J];国际纺织导报;2008年11期
6 高亚爽;蒋晓文;;马尔可夫链的服装销售预测模型的研究[J];四川丝绸;2008年04期
7 陈伯成;李英杰;刘文煌;;求解一类马尔可夫链方程的逆矩阵[J];数学的实践与认识;2009年13期
8 杨卫国;纪灵军;孙杰;;关于m重隐非齐次马尔可夫模型的混合性[J];江苏大学学报(自然科学版);2009年06期
9 王刈禾;;马尔可夫链的极限性态及应用[J];技术与市场;2010年05期
10 杨金英;白玉梅;;用母函数求解有限马尔可夫链问题[J];内蒙古民族大学学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田志敏;钱七虎;吴步旭;;大压力爆炸动载作用下地下复合圆形结构研究[A];钱七虎院士论文选集[C];2007年
2 田志敏;吴步旭;陈福年;;岩体中高承载力复合圆形结构抗爆特性研究[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年
3 薛奇;王晓亮;滕超;;“拥挤”原理和高分子的玻璃态转变[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
4 裘佳;王岚;陈虹;黄秉仁;;类胰岛素结合蛋白-6和甲状腺素受体a1相互作用并干扰TR:RXR异二聚体的形成[A];全国第十一届生化与分子药理学学术会议论文集[C];2009年
5 王月;;苯胺类化合物与血清白蛋白的相互作用研究[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
6 李伯安;侯俊;李永利;徐军;史佳彬;毛远丽;;乙型肝炎病毒e抗原相互作用蛋白基因的克隆化及功能的初步研究[A];中华医学会第八次全国检验医学学术会议暨中华医学会检验分会成立30周年庆典大会资料汇编[C];2009年
7 陶慧林;朱仕毅;;荧光光谱法研究雷公藤总生物碱与牛血清蛋白的相互作用[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
8 付长亮;佟春芳;王曼柳;高宇欣;龙勉;;整合素-ICAM-1相互作用的二维反应动力学研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
9 刘捷;王宏慧;卢奎;马丽;侯东兴;;两种新型阳离子型肽与CT-DNA的相互作用[A];中国化学会第27届学术年会第03分会场摘要集[C];2010年
10 朱其丛;赵东欣;卢奎;;L-Tyr-L-dopa的合成及其与DNA的相互作用[A];大环化学和超分子化学的新发展——当前学科交叉的一个重要桥梁——中国化学会全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郭信麟;内外市场相互作用 港股波动难免[N];中国证券报;2007年
2 ;中西药相互作用的机理(一)[N];农村医药报(汉);2006年
3 ;中西药相互作用的机理(二)[N];农村医药报(汉);2006年
4 睢阳区路河乡第一初级中学 吴卫星;谈谈经济与文化、道德的相互作用[N];商丘日报;2010年
5 武都区汉王中学教师 张登云;如何发挥课堂教学中的相互作用[N];陇南日报;2007年
6 记者  董映璧;日精确计算出核子之间的强排斥相互作用[N];科技日报;2007年
7 肖丽;草药+NSAIDs有潜在危险[N];健康报;2006年
8 三明市列东中学 余雪璐;电荷或磁极间相互作用演示托架[N];福建科技报;2008年
9 魏开敏;盘点不宜与华法林合用的药物[N];农村医药报(汉);2008年
10 山东济宁市实验中学 王富民;平行通电直导线间的相互作用演示仪[N];电子报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦晶;核糖核酸结构:三级联接与相互作用[D];南开大学;2010年
2 陈艳;光晶格中玻色爱因斯坦凝聚体动力学特性的研究[D];兰州大学;2011年
3 尚永辉;主—客体分子间相互作用的光电分析及人工神经网络预估研究[D];西北大学;2011年
4 尹相国;一维相互作用量子气体的基态和热力学性质[D];山西大学;2009年
5 王春江;基于CDMA的移动自组织网络研究[D];北京邮电大学;2005年
6 陈刚;微腔中多体系统的新奇量子相变及其调控[D];山西大学;2009年
7 袁赓;油气管道的腐蚀及预测研究[D];大连理工大学;2011年
8 张秋兰;动物源性食品中残留的瘦肉精与血清白蛋白相互作用规律[D];南昌大学;2011年
9 徐玉臣;“语境——纯理功能耦合假说”的多维关系研究[D];复旦大学;2005年
10 王烜;结构转换条件下利率期限结构建模及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王新蕾;上证综合指数的马氏性和时间序列模型的组合分析和预测[D];南京信息工程大学;2006年
2 罗冬梅;基于时间序列的入侵检测模型研究[D];上海师范大学;2004年
3 石慧;软件开发项目的进度计划与控制研究[D];武汉理工大学;2007年
4 马丽娜;若干强极限定理及其在广义Bethe树上奇偶马尔可夫链场上的应用[D];河北工业大学;2004年
5 林彦;基于MCMC的Chirp信号参数估计及其在SAR成像中的应用[D];清华大学;2004年
6 孙豪杰;中国出口商品比较优势动态转换分析[D];同济大学;2008年
7 郑志刚;大型石化企业科技人才需求预测方法研究[D];大庆石油学院;2005年
8 南峰;门户网站用户浏览行为规律分析研究[D];上海海事大学;2005年
9 高顺川;动态故障树分析方法及其实现[D];国防科学技术大学;2005年
10 刘文彬;基于模块化思想的动态故障树分析方法研究[D];南京理工大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026