兩核苷酸實時合成測序的數(shù)據(jù)處理及解碼算法.pdf

1、DNA測序技術(shù)在生物醫(yī)學研究和應用中扮演著非常重要的角色。但是與Sanger測序法相比，新一代測序技術(shù)依然存在測序誤差率較高和讀長較短的問題。兩核苷酸實時合成測序技術(shù)是東南大學生物電子學國家重點實驗室提出的一種新型的測序技術(shù)，該技術(shù)相比目前流行的高通量測序技術(shù)具有更低的測序誤差率和更長的讀長。
　　但是該測序技術(shù)的測序結(jié)果不能直接利用，需要進行數(shù)據(jù)處理和解碼。為了將初始的測序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為目標序列，本論文建立了基本的解碼模型。我們首先

2、建立了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，將初始的三組編碼序列信息轉(zhuǎn)換為計數(shù)矩陣的形式，同時確立并建立了解碼目標和目標序列的數(shù)學形式。然后基于計數(shù)矩陣建立了基本的解碼模型，本文采用比對法按照順序依次對目標序列的每個位點進行解碼。隨后通過模擬實驗證實，發(fā)現(xiàn)在不存在實驗錯誤的前提下，基本解碼模型能夠完全正確的解碼出目標序列。
　　因為在測序過程中系統(tǒng)或多或少會引入測序誤差，為了盡可能降低測序誤差對重構(gòu)目標序列的影響，本文建立了具有容錯功能的解碼模

3、型。首先建立了具有容錯功能的基本解碼模型，對非多聚體造成的偏差進行修正。本文采用迭代法對含有偏差的計數(shù)矩陣進行多輪修正步驟，并采用枚舉法對每輪多個可能的修正結(jié)果分別進行分析，并通過論證排除錯誤的修正結(jié)果。然后對具有容錯功能的基本解碼模型進行了拓展。本文采用了容錯性更強的篩選模型，用來從多種可能的修正結(jié)果中排除錯誤的解。隨后通過模擬實驗證實，解碼模型不論對非多聚體還是多聚體造成的偏差都具有較好的容錯性，但是當含有偏差的編碼較密集時解碼模型