基于傅里葉變換和數值映射的基因外顯子識別算法研究.pdf

1、隨著人類基因組工作的初步完成,一門新興的學科也隨之誕生——生物信息學,它是結合計算機技術和生物技術發(fā)展的學科,是數學、統(tǒng)計、計算機與生物醫(yī)學交叉的學科,研究生物信息的采集、處理和解釋等各方面.基因識別就是重要的研究內容之一,研究基因識別具有深遠的生物意義.
　　本文主要研究基因外顯子的識別問題.討論了原核生物和真核生物的結構和識別方法,分析了外顯子識別的基本原理和基本流程,對每一個識別步驟進行了研究,利用信號處理的相應方法解決外顯

2、子的識別問題.比較各種現(xiàn)有外顯子識別算法的優(yōu)劣,提出了改進算法.
　　首先,探討了外顯子的3-周期性,研究了自相關傅里葉變換對外顯子的3-周期性呈現(xiàn)效果的影響,利用Matlab軟件編程繪制功率譜圖形,發(fā)現(xiàn)自相關傅里葉變換可以增大具有3-周期性外顯子的N/3處功率譜值.調整相鄰的兩個或兩個以上的外顯子連在一起后的順序,通過自相關傅里葉變換繪制功率譜圖,得到調整后序列的3-周期性表現(xiàn)效果更強.
　　其次,分析現(xiàn)有數值映射方法的轉

3、化規(guī)則,將映射方法進行分類,討論每一類數值映射對外顯子3-周期性表現(xiàn)的影響,以及Voss,Z-curve和正四面體映像之間的關聯(lián),提出Z-curve映射下的快速算法.結合現(xiàn)有不同種類基因的閾值確定模型,提出兩種改進模型,通過計算綜合評價指標,表明改進模型較優(yōu)于原閾值確定模型.
　　最后,進行基因外顯子識別,根據閾值確定模型得到不同種類基因的閾值,采用自適應窗口平移法來計算每一次平移后窗口內的信噪比,通過比較得到外顯子和內含子的識別