基于弧圖特征的RNA二級結構圖形表示及相似性分析.pdf

1、人類基因組測序和分析工作的完成進一步提高了人們對各種生物序列及基因研究的熱情，產生了各種各樣龐大的序列數(shù)據(jù)庫和結構數(shù)據(jù)庫。如何對這些數(shù)據(jù)進行科學的分析和處理，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律以指導生物學的研究和實驗，是當今生物信息學研究的重要內容?；趫D形的序列相似性分析，尤其針對包含假結結構的序列，如何給出有效的基因序列的圖形表達方式并在此基礎上對序列之間的關系進行分析是生物信息學中的一個熱門課題。
　　 生物序列的圖形表示方法是最近發(fā)展起來的應

2、用于RNA二級結構分析的強有力可視化工具，它能夠揭示蘊藏在RNA序列中的結構和功能有關的生物信息。假結結構是RNA序列的重要組成部分，對RNA序列的功能有著重要的影響，很多重要的功能位點都位于假結區(qū)域。本文在分析RNA二級結構的2D、3D及高維圖形表示方法的基礎上，提出了一種RNA二級結構的2D圖形表示；對現(xiàn)有弧圖語法的重寫規(guī)則進行約簡，提出了含假結RNA二級結構的弧圖特征的計算方法，得到了一種基于弧圖特征的RNA二級結構的圖形表示方法

3、。本文的主要工作有：
　　 第一，基于RNA二級結構的化學性質和結構特點，考慮了前配對基與后配對基的區(qū)別，提出了RNA二級結構的2D圖形表示方法--V曲線組表示法，并證明了V曲線組具有無退化的特性，實現(xiàn)了基因序列的數(shù)據(jù)可視化。把V曲線組圖形表示法應用于9個病毒RNA-3末端的二級結構，給出了基于圖形表示法的RNA二級結構數(shù)字特征并分析了它們之間的相似性。
　　 第二，對現(xiàn)有弧圖語法的重寫規(guī)則進行約簡，定義了單弧順序重寫方

4、式，實現(xiàn)了含假結RNA二級結構的順序重寫，把數(shù)量無限的RNA二級結構弧圖映射成為數(shù)量有限的重寫規(guī)則，提出了弧圖極大閉區(qū)間的概念，給出了基于極大閉區(qū)間的弧圖特征計算方法和計算公式，對RNA二級結構進行區(qū)間劃分，把基于極大閉區(qū)間的弧圖特征作為一個參數(shù)應用于含假結RNA二級結構的圖形表示方法，提出了一種能夠表示含假結RNA二級結構的2D圖形表示方法--P曲線組表示法，P曲線組同樣具有非退化的特性。最后把P曲線組圖形表示方法應用于14個RNA二