基于廣義CGR的蛋白圖形表示及其應(yīng)用.pdf

1、混沌學(xué)研究包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、氣象學(xué)、工程學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等眾多學(xué)科。在生物序列的研究中，有一些學(xué)者將混沌學(xué)理論引入生物序列的分析研究，即所謂的混沌游戲圖形表示（CGR），基于一個(gè)迭代函數(shù)將DNA序列的子串映射為空間的點(diǎn)，通過(guò)可視化的方法分析基因組的結(jié)構(gòu)，得到了很多有意義的結(jié)果。
　　本文的主要工作是將DNA的CGR圖形表示推廣到蛋白質(zhì)的序列分析。基于20種氨基酸的分類(lèi)和新的迭代函數(shù)，本文提出了一個(gè)新的廣義CGR蛋白圖形表示。進(jìn)一

2、步地，本文提出了一個(gè)新的數(shù)值刻畫(huà)比較蛋白質(zhì)序列之間相似性。利用這種方法，本文分別比較了16個(gè)物種ND5蛋白、29種spike蛋白以及8個(gè)物種ND6蛋白序列并構(gòu)建了它們的進(jìn)化樹(shù)。結(jié)果顯示，本文構(gòu)建的進(jìn)化樹(shù)與生物學(xué)中的物種進(jìn)化關(guān)系完全相符。另一方面，本文利用相關(guān)系數(shù)將本文方法的結(jié)果與其他文獻(xiàn)中所做的結(jié)果均與傳統(tǒng)的對(duì)序列比對(duì)算法的結(jié)果比較，結(jié)果說(shuō)明本文方法的在蛋白序列的進(jìn)化分析研究中是有效的、可行的。
　　此外，本文將提出的廣義CGR的

3、蛋白圖形表示應(yīng)用到蛋白家族的結(jié)構(gòu)類(lèi)分析。利用本文的圖形表示構(gòu)造四個(gè)蛋白結(jié)構(gòu)類(lèi)Allα，Allβ，α/β，α+β中的8個(gè)蛋白質(zhì)家族的圖形表示，利用統(tǒng)計(jì)方法分析立方體8個(gè)子區(qū)域內(nèi)點(diǎn)的頻率，構(gòu)造每個(gè)蛋白家族的數(shù)值特征。結(jié)果顯示我們的方法不僅能有效地區(qū)分不同的蛋白結(jié)構(gòu)類(lèi)，而且能很明顯的分辨出每個(gè)蛋白家族的結(jié)構(gòu)特征。
　　由于迭代函數(shù)中參數(shù)的不同會(huì)對(duì)CGR方法得到的圖形產(chǎn)生影響，本文選取不同的參數(shù)，對(duì)TBP-like蛋白家族的3維CGR圖形