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核酸序列的图形表示理论及应用

袁春欣  
【摘要】: 各种模式生物基因组计划的相继实施和完成,尤其是人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的顺利完成,使得人们对生物大分子序列的研究越来越关注。各种新的生物基因组的测序计划也不断被提出并取得快速的进展,由此产生了越来越多的庞大的生物分子序列数据。对这些数据的保存、处理、分析、研究推动了分子生物学和数学以及计算机科学的结合,由此发展起来的计算生物学和生物信息学也逐渐成为自然科学中异常活跃的一个研究领域。作为生命科学、计算机科学、数学、物理学和化学等多种学科相互渗透形成的一门崭新的交叉学科,它的研究内容非常丰富,如:序列比较、基因识别、分子进化和比较基因组学、RNA和蛋白质的结构预测、计算机辅助药物设计等等。 本文的主要研究内容包括如下几个方面: 1在第二章提出了一种DNA序列的三维图形表示方法,避免了一些之前提出的生物大分子序列的图形表示模型的缺陷。并用该方法分析了11个物种的β-球蛋白基因的第一个外显子编码序列之间的相似性。 2在第三章对用图形表示方法进行生物序列的相似性分析的合理性问题进行了初步的探讨。提出了一个检验图形表示模型的灵敏性的一般方法,可以适用于各种各样的图形表示模型。 3在第四章以第二章提出的图形表示方法为基础,提出一种基因识别方法,对酿酒酵母基因组进行基因识别。识别的准确度>96%,对酿酒酵母基因组的基因总数给出估计约为5920,与普遍接受的酿酒酵母基因总数约为5800~6000的观点相符合。


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