遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)模型在細菌基因組分析中的應用.pdf

1、本文的主要內(nèi)容由兩個部分組成，內(nèi)容的第一部分研究了基因組序列的混沌游戲表示的遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)模擬，第二部分我們利用基因組的連接蛋白質(zhì)序列討論了細菌的進化相關(guān)性問題。
　　 隨著我們得到的基因組的逐漸增多，越來越多的研究人員開始從基因組層面上來研究生物體的各種性質(zhì)特征。 Jeffrey[8]在1990年介紹了DNA序列的混沌游戲表示。后來Fisher等[15]將DNA序列的混沌游戲表示思想推廣到了蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)的研究上。Yu等[20]

2、在2004年首先從基因組的角度分析了連接的蛋白質(zhì)序列的混沌游戲表示。本文中我們將研究基因組的三種序列(全基因組DNA序列、全基因組的連接的編碼DNA序列和全基因組的連接的蛋白質(zhì)序列)的混沌游戲表示。從這些混沌游戲表示中我們可以看到明顯的自相似或分形結(jié)構(gòu)。在分形幾何及其應用中，研究的比較廣泛的是下面兩類問題：第一類是根據(jù)給定的數(shù)據(jù)集與規(guī)則可以得到什么樣的分形圖形，第二類是其逆問題，即根據(jù)給定的數(shù)據(jù)集和分形圖形確定規(guī)則中的未知參數(shù)。這里我們

3、考慮的是第二類問題，根據(jù)全基因組序列數(shù)據(jù)和它們的混沌游戲表示，利用矩方法確定其遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)模擬中的參數(shù)，并用測度的累積行走和相對標準誤差這兩個評判標準來評價遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)對基因組的三種序列的混沌游戲表示的擬合情況。我們發(fā)現(xiàn)用遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)來模擬基因組的連接蛋白質(zhì)序列的混沌游戲表示效果最好。
　　 通過比較各個基因組來分析基因組信息組織的結(jié)構(gòu)和規(guī)律，發(fā)現(xiàn)與功能密切相關(guān)的保守序列，研究物種之間的進化關(guān)系是今后基因組序列分析的

4、一個重要方向。本文中我們從三個角度研究了細菌之間的進化關(guān)系，第一，通過分析，我們發(fā)現(xiàn)遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)中的被估計參數(shù)，即概率矩陣，可以反映一些物種的進化分類信息，我們用概率矩陣之間的歐氏距離構(gòu)建了細菌的進化樹；第二，我們也利用細菌基因組的連接蛋白質(zhì)序列的混沌游戲表示與它們的遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)模擬的測度之間的差的相關(guān)距離矩陣構(gòu)建了細菌的進化樹；第三，根據(jù)下文中的定義我們用細菌基因組的連接蛋白質(zhì)序列的混沌游戲表示的測度與其遞歸迭代函數(shù)系統(tǒng)模擬的