生物信息平臺(tái)構(gòu)建及序列比對(duì)算法研究.pdf

1、生物信息學(xué)是當(dāng)今最重要、最前沿的科學(xué)發(fā)展領(lǐng)域之一，已被廣泛用于基因序列數(shù)據(jù)的獲取、處理、分析和管理等許多方面，對(duì)于分子生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究的深入發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。序列比對(duì)是生物信息學(xué)中一種基本的信息處理方法，對(duì)于發(fā)現(xiàn)核酸和蛋白質(zhì)序列上的功能結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的信息具有非常重要的意義。 本文的工作是在本人所從事開(kāi)發(fā)的柑橘生物信息平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。針對(duì)生物信息平臺(tái)開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題——海量的基因數(shù)據(jù)庫(kù)序列比對(duì)，我們?cè)谄脚_(tái)中采用了快速、

2、高效的序列比對(duì)算法。本文的主要工作包括基因序列比對(duì)算法研究和生物信息平臺(tái)的構(gòu)建。 本文首先采用了一種基于NET和SQL Server相關(guān)技術(shù)構(gòu)建生物信息平臺(tái)的方案。在此基礎(chǔ)上選擇INSDSqe XML作為中間數(shù)據(jù)格式，以XML為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)語(yǔ)言。使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server構(gòu)建二級(jí)生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)。 其次，對(duì)BLAST算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了基于十六進(jìn)制編碼序列通過(guò)循環(huán)位移尋找最優(yōu)比對(duì)序列的思想，本算法通過(guò)將二進(jìn)制表示

3、的DNA序列轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制，并根據(jù)序列片斷相似度得到最佳搜索窗口值，從而提高搜索速度和準(zhǔn)確度。本文在搭建好的生物信息平臺(tái)基礎(chǔ)上，以柑橘基因數(shù)據(jù)為例建立出實(shí)驗(yàn)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)算法。 最后是生物信息平臺(tái)的構(gòu)建，本文所建立的生物信息平臺(tái)是以生物信息學(xué)為基礎(chǔ)，通過(guò)編程而實(shí)現(xiàn)的生物信息處理系統(tǒng)，包括生物信息二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)和生物信息處理模塊，其作用是通過(guò)序列檢索、序列比對(duì)、相似性搜索、同源性搜索等操作從大量的序列信息中獲取基因結(jié)構(gòu)、功能和進(jìn)化等