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文檔簡介
1、本論文的主要目的在于介紹蛋白質(zhì)信號肽的特征和性質(zhì),并在此基礎(chǔ)上利用數(shù)學(xué)方法對信號肽和信號肽的剪切位點進行討論和預(yù)測。文章中介紹了國際上公認(rèn)為比較便捷而且準(zhǔn)確率比較高的幾種方法,并在此基礎(chǔ)上提出信息論方法在蛋白質(zhì)信號肽方面的應(yīng)用。 本論文使用的數(shù)據(jù)庫是瑞典CBS(CenterforBiologicalSequenceAnalysis)的Nielsen等根據(jù)SWISS-PORTversion29構(gòu)建的二次數(shù)據(jù)庫,所有的數(shù)據(jù)庫都進行
2、了同源性消減:此數(shù)據(jù)庫中將包含1383個非同源信號肽序列和519個成熟蛋白序列。在此基礎(chǔ)上,對N端信號肽進行了統(tǒng)計學(xué)分析,以充分說明真核生物以及原核生物(包括革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌)的信號肽特征,并驗證(-1,-3)原則的準(zhǔn)確性和普適性。 在利用信息論方法討論蛋白質(zhì)信號肽的性質(zhì)和特征的時候,首先利用自信息量概念,對數(shù)據(jù)庫中的信號肽和成熟蛋白質(zhì)進行處理,計算得出兩者的自信息量值進行比較,發(fā)現(xiàn)成熟蛋白平均的信息量隨窗口變化波動
3、不大,而且整體高于信號肽的信息量;信號肽的平均信息量整體較低,且隨窗口的變化有劇烈地波動,這也暗示著我們可以利用這種思路對信號肽的剪切位點進行預(yù)測。然后,利用信息熵的概念,將信號肽的每一個位置看作一個單獨的信源,計算出各個位置的熵值,發(fā)現(xiàn)對真核生物來說,其信息熵在-1和-3位只有兩個明顯的谷,表明相對與鄰近位置,-1及-3更具特征,而-12~-8位置又對應(yīng)一個極值區(qū),這說明h區(qū)相對于c區(qū)和n區(qū)更具特征。對于革蘭式陰性菌及革蘭式陽性菌來說
4、,它們在-1位置與-3位置的特征性更強,這說明,在此數(shù)據(jù)庫下,原核生物比真核生物更符合(-3,-1)規(guī)則。而在h區(qū)則沒有明顯的谷,也說明原核生物信號肽h區(qū)特征較小。最后,引入簡單信息矩陣的概念,并用來預(yù)測和檢驗蛋白質(zhì)信號肽剪切位點。對于它檢驗,真核生物、革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的預(yù)測準(zhǔn)確性分別達到60.1%,69.2%,81.2%。簡單信息矩陣對原核生物的預(yù)測能力要好于權(quán)重矩陣方法,但對真核生物的預(yù)測能力卻略遜于權(quán)重矩陣方法。
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