收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

生物序列的图形表示及其应用

白凤兰  
【摘要】:本文以生物序列的比较分析为背景,提出了一些新的图形表示,为生物序列的分类、分析、比较和储存等研究提供新的方法。另外,还展示了这些表示法在生物序列的相似性分析和构建进化树等问题上的具体应用。本文主要研究内容可以概括如下: 1.将DNA序列和氨基酸序列转化为2-D图形表示,DNA序列和氨基酸序列转化的二维图形类似于分子结构图,由此我们借助化学计量学方法计算了在经过转换所得图的基础上衍生出图的不变量(数学不变量)—Balaban指数和信息分布指数以及图对应的图论距离矩阵的平均频带宽度。并利用这些拓扑指数作为DNA序列和氨基酸序列的不变量分析了9个物种的β-球蛋白(globin)基因的第一个外显子DNA序列和6种yar029w等氨基酸序列的相似性和非相似性. 2.用1-D随机游动来描述DNA序列,得到了DNA序列对应的两个随机序列{Y_m}和{x_n},进而验证了两个随机序列{Y_m}和{x_n}都具有马尔可夫性,同时也得到了DNA序列的1-D游动曲线表示。基于DNA序列的图形表示以及马尔可夫链的转移概率分布、信息熵和随机序列的数字特征(均协方差)得到了DNA序列的一些新的数学不变量,进而利用这些数学不变量来比较了9个不同物种的β-球蛋白基因的第一个外显子的DNA序列的相似性。 3.现有的方法一般是基于多个序列的比对来构建物种进化树,我们提出了一种新的方法:在DNA序列的三维图形表示的基础上,利用图的不变量给出了序列之间的距离度量,进而定义了物种进化距离,并利用基于距离法的NJ算法构建了生物系统进化树,选取30个物种线粒体DNA序列为材料,得到的结果与传统的根据物种形态和其他方法构建的系统进化树基本一致。 4.在复平面上用二维随机游动来描述了RNA二级结构序列,得到了对应的随机游动曲线和随机复数字序列,在6-D空间中定义了使核苷酸集与点集之间一一对应的函数,进而利用这个函数在6-D空间中得到了RNA二级结构的6-D表示,然后基于6-D表示把它转化为矩阵表示和特征向量表示,并利用RNA二级结构对应的随机复数字序列的数字特征:模和相位,以及矩阵不变量:矩阵的最大特征值,特征向量来表征序列并且分析了AIMV-3等9种病毒的RNA二级结构序列的相似性。 5.给出了把RNA二级结构序列映射为“波谱线”和“Z型曲线”表示的三个递归公式.利用这三个递归公式给出了RNA二级结构序列的1-D、2-D和3-D图形表示,进一步利用1-D图形表示给出了关于RNA二级结构序列频谱分析的方法。 6.在DNA三联体密码子表示的基础上,在半复平面上给出了蛋白质序列的非退化的2-D图形表示,同时利用复向量的主要特征—模和相位,给出了蛋白质序列的一种数值刻划,进一步在3-D空间里,把20种氨基酸分别分配给正12面体的20个顶点,根据正12面体的对称性得到了20种氨基酸的3-D表示,进而得到了蛋白质序列的3-D图形表示和对应的数字序列,并利用图的不变量和数字序列的特征比较了9种动物的神经元


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周弈;垃圾DNA真是垃圾吗?[J];百科知识;2004年01期
2 杨子恒;多个核酸序列的计算机比较分析[J];遗传;1991年02期
3 杨子恒;DNA序列的信息度量揭示了DNA序列中多少信息量?[J];遗传;1992年04期
4 王晋芳;邱并生;田波;;水稻条纹叶枯病毒分子生物学的研究——Ⅲ.外壳蛋白基因的序列分析[J];中国病毒学;1992年04期
5 冯涛,康喆雯,韩小军,贺明峰;关于DNA序列分类问题的模型[J];数学的实践与认识;2001年01期
6 胡光涛,孟捷,陈滔,刘次全,彭守礼,陈中轩;DNA序列的统计信息比较分析[J];生物数学学报;1995年02期
7 车未艾;张铁明;;DNA序列在苔藓分子系统学研究中的应用[J];西北植物学报;2006年06期
8 赵熙强;牟敬君;;基于DNA序列四维图形表示的相似性分析[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2008年02期
9 白凤兰;廖波;王天明;;拓扑指数在生物序列相似性比较中的应用[J];生物数学学报;2006年04期
10 由伟;刘亚秀;;用人工神经网络模型对DNA序列进行分类[J];科技信息(科学教研);2007年25期
11 白凤兰;佟晓梅;;基于结构矩阵的DNA序列的相似性模型[J];数学的实践与认识;2010年23期
12 叶从勇;杨旭;邓乐;;用于HBV病毒快速诊断的分子信标探针设计[J];生命科学研究;2006年S2期
13 王玉;饶妮妮;匡斌;袁祚涌;;基于小波变换技术预测DNA序列的编码区[J];电子学报;2007年01期
14 宋杰;;基于离散度函数的DNA序列的相似性分析[J];计算机与应用化学;2007年06期
15 白凤兰;;DNA序列的特征数值及相似性分析[J];数学的实践与认识;2007年18期
16 郭润芳;柯晓静;韩军;于宏伟;周硕;贾英民;;单核增生李斯特菌ERIC-PCR分子分型方法的建立[J];河北农业大学学报;2010年04期
17 欧阳燕;专利[J];中国生物工程杂志;1990年04期
18 王世英,李湘露;DNA序列的一类非退化的2-D图表示[J];中原工学院学报;2002年01期
19 李书超,许进;DNA序列高维空间数字编码运算法则的进一步结果[J];自然科学进展;2003年06期
20 董丽娟,何文辰,杨成全;分析6000组人类DNA序列的碱基分布[J];首都师范大学学报(自然科学版);2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐朝枢;;蛋白质种类的多样性及功能复杂性[A];中国病理生理学会动脉粥样硬化专业委员会五届一次会议论文集[C];2002年
2 周筠梅;;蛋白质的错误折叠与疾病[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 孔德权;向小聪;徐世昌;潘映红;;基于蛋白质组学技术的小麦低丰度蛋白质和复合体蛋白的分离富集[A];第三届全国植物蛋白质组学大会摘要集[C];2010年
4 李春华;陈慰祖;王存新;;蛋白质与蛋白质软对接的方法研究[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
5 陈立萍;乔元华;;SVM方法在DNA序列识别中的应用[A];2003中国现场统计研究会第十一届学术年会论文集(下)[C];2003年
6 陈正隆;;蛋白质CTXn的电脑计算[A];第十三届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2004年
7 卞正云;胡家庆;陈德明;黄宗枝;;獐宝的蛋白质。氨基酸和无机元素分析[A];中国营养学会第八届微量元素营养学术会议论文摘要汇编[C];2003年
8 丛建波;王长振;先宏;郭林超;董国福;吴可;;蛋白质特定位点运动性、易趋性的电子顺磁共振检测方法[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年
9 易著文;关凤军;;慢性肾脏病蛋白质供给的循证研究进展[A];中华医学会第三次全国儿科基层医师学术会议论文汇编[C];2007年
10 王志珍;;前言[A];第二届全国“跨学科蛋白质研究”学术讨论会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白凤兰;生物序列的图形表示及其应用[D];大连理工大学;2006年
2 袁春欣;核酸序列的图形表示理论及应用[D];大连理工大学;2007年
3 贺平安;DNA序列及蛋白质序列的分析与比较[D];大连理工大学;2003年
4 李春华;蛋白质—蛋白质对接方法的研究[D];北京工业大学;2003年
5 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
6 杨茂君;三类蛋白质的结晶、结构及功能研究[D];中国协和医科大学;2003年
7 杜海宁;蛋白质构象转换和积聚的分子机制[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2003年
8 李树聪;不同精粗比日粮泌乳奶牛氮素代谢及限制性氨基酸的研究[D];中国农业科学院;2005年
9 杨春;以毛细管电泳为基础的蛋白组分离技术初步研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
10 胡德辉;L-型钙通道在蛋白质非酶性糖化氧化修饰损伤神经元中的作用[D];第一军医大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵娟;基于马尔科夫模型的蛋白质亚细胞位点预测方法[D];上海师范大学;2011年
2 牟敬君;生物序列的图形表示及相似性分析[D];中国海洋大学;2008年
3 王慧玲;基于3D图形表示的禽流感病毒的相似性分析[D];山东大学;2009年
4 胡波;DNA序列的可专利性研究[D];西南政法大学;2003年
5 袁春欣;计算生物学中的两个问题的研究[D];大连理工大学;2004年
6 翟海云;蛋白质的光谱分析应用研究[D];郑州大学;2002年
7 李海波;大豆质核互作雄性不育系和保持系间蛋白质的比较研究[D];南京农业大学;2004年
8 丁卫锋;共振光散射技术测定生物大分子[D];汕头大学;2005年
9 张成林;纳米材料修饰电极及其在蛋白质电分析化学中的应用研究[D];华东师范大学;2005年
10 生秀梅;甲胺磷农药对小白菜污染的生物标志物研究[D];华中师范大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新华社;科学家发现促进骨骼愈合的蛋白质[N];光明日报;2006年
2 记者  邰举;韩发现激素介导作用时间的“调节器”[N];科技日报;2006年
3 钱铮;蛋白质“dectin-1”可抑制真菌感染[N];医药经济报;2006年
4 本报记者 王朝;长期吃素也不好[N];保健时报;2007年
5 小霞;不吃早餐影响学习[N];市场报;2007年
6 记者 佘峥通讯员 洪昀 李静;厦大发现神奇物质可治癌症[N];厦门日报;2008年
7 记者 田学科;科学家揭示NhaA膜蛋白结构[N];科技日报;2005年
8 杜昌宏;夏季饮食贵“三清”[N];大众卫生报;2005年
9 本报编辑部编译;苍蝇不为人知的另一面[N];中国经济导报;2006年
10 江西梅;考生熬夜补什么[N];大众卫生报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978