一種新的RNA二級結(jié)構(gòu)可視化表示及其應(yīng)用研究.pdf

1、生物序列的比較和分析是當前生物信息學(xué)研究的熱點之一。生物序列一般是指DNA、RNA序列或蛋白質(zhì)序列。隨著研究的發(fā)展,作為主要遺傳物質(zhì)的RNA逐漸成為研究的重點,由于RNA二級結(jié)構(gòu)比一級序列具有更大的保守性,且在RNA二級結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了豐富的可用于分類和系統(tǒng)發(fā)育分析的信息,因此對RNA二級結(jié)構(gòu)的分析具有十分重要的意義和價值。本文主要以RNA二級結(jié)構(gòu)之間的相似性為研究內(nèi)容,分別給出了一種新的基于可視化表示的相似性分析方法和基于Lempel-Z

2、iV復(fù)雜度的相似性分析方法,為生物序列的可視化表示和分析提供了新的途徑。
　　 本文主要完成了以下兩個方面的工作:
　　 (1)提出了一種新的RNA二級結(jié)構(gòu)可視化表示——CZ曲線,給出了CZ曲線具有的兩種性質(zhì)?；贑Z曲線給出了RNA二級結(jié)構(gòu)的對應(yīng)點的坐標映射圖,并從圖中直接獲取了部分RNA二級結(jié)構(gòu)的相似性信息和特征序列堿基的組成情況。隨后將CZ曲線應(yīng)用于RNA二級結(jié)構(gòu)的相似性分析,給出了相似性比較結(jié)果。根據(jù)得到的相似性

3、矩陣,結(jié)合可凝聚的層次聚類算法給出了11種真實RNA二級結(jié)構(gòu)的進化樹。實驗結(jié)果表明本文提出的方法不僅可以有效的分析RNA二級結(jié)構(gòu)(含假結(jié))的相似性問題,還可以正確的將不同種類的RNA二級結(jié)構(gòu)進行歸類。此外,該方法只需要提取特征序列對應(yīng)特征曲線的幾何中心來計算相似性矩陣,因此計算復(fù)雜度較低。
　　 (2)針對目前不同的RNA二級結(jié)構(gòu)可能對應(yīng)相同特征序列的問題,提出了一種新的RNA二級結(jié)構(gòu)特征序列的表示方法,給出了在轉(zhuǎn)換時可參照的規(guī)