基于矩陣分解的蛋白質(zhì)同源性研究.pdf

1、南開大學碩士學位論文基于矩陣分解的蛋白質(zhì)同源性研究姓名：徐殿睿申請學位級別：碩士專業(yè)：計算機軟件與理論指導教師：謝茂強2012-05A b s t r a c t———————————————————————————————————一A b s t r a c tP r o t e i n sa sb i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l e sp l a ya ni m p o r t a

2、n tr o l ei n t h eb i 0 1 。g i c a la c t i V i t i e s o f l i f e ，i t ' s s t r u c t u r e a n d f u n c t i o n o fb i o l o g y r e s e a r c h h a s i m p o r t a n ts i g n i f i c a n c e ·P r e v i o

3、u s s t u d i e sh a v e f o u n d t h a t ，h o m o l o g o u sp r o t e i n sw i t ht h es 鋤ee v o l u t i o n a r y a n c e s t o r sa l w a y s h a v ea s i m i l a rs t r u c t u r ea n d 如n c t i o n ．1 nt h er e c

4、e n ts t u d y , s e v e r a lm a c h i n el e a r n i n ga l g o r i t h m s ，s u c ha ss u p p o r t v e c t o rm a c h i n e ( S V M ) ，h i d d e nm a r k o vm o d l e ( H M M ) a n d n e u r a ln e t w o r k ( N N )

5、，a r ea p p l i e dt ot h es t u d y o f p r o t e i nh o m o l o g yd e t e c t i o n ，a n dh a v e a c h i e v e dg o o d r e s u I t s ．B u tt h e r ea r e s t i l lm a n y d e f i c i e n c i e si n t h ea l g o r i

6、t h m ：f i r s t ，t h e s ea l g o r i t h m sd on o tw o r k w e l lo n r e m o t e h o m o l o g y d e t e c t i o n ；s e c o n d ，t h er e s u l t sl a c ko f a c l e a rb i o l o g i c a lm e a n i n g ．T h i s p a p

7、 e r u s e d p r o f i l e —p r o f i l e a l i g n m e n t a l g o r i t h m t r a n s f o r m i n g p r o t e i n sS e q u e n c e sf r o mc h a r a c t e r f o r m s i n t o n u m e r i c a l f o r m ，a n dt h e n u s

8、 e d i m p r o v e dn o n 。n e g a t i v em a t r i xf a c t o r i z a t i o n ( N M F ) a l g o r i t h m f o rf u r t h e rf b a t u r ee x t r a c t i o n ．t h er e s u l tw o u l d b ed i s p o s e db yS V M f o r p

9、r o t e i nr e m o t e h o m o l o g yd e t e c t i o n ．N M Fi s af e a t u r ee x t r a c t i o nm e t h o d t h a t h a st h ep r o p e r t yo f i n t u i t i v ep a r t - b a s e dr e p r e s e n t a t i o no ft h e

10、o r i g i n a l f e a t u r e s ．T h i su n i q u e a b i l i t y m a k e sN M F ap o t e n t i a l l yp r o m i s i n 2m e t h o df o rp r o t e i n s e q u e n c ea n a l y s i s ．I no r d e r t o a d a p tt o t h en e

11、 e do ft h ea c t u a lP r o b l e mi n t h i s p a p e r , w ei m p r o v e dt h eN M F a l g o r i t h mt o r e d u c et h es e n s i t i v i t yo ft h eN M F a l g o r i t h mo nt h ei n i t i a lv a l u e ，a n dr e d

12、 u c et h ee f f e c to f u s e l e s ss e g m e n ti nt h ep r o t e i ns e q u e n c e t o t h er e s u l t so f d e c o m p o s i t i o n ．T h e p r e s e n tw o r k d e m o n s t r a t e st h a t a p p l y i n gN M F

13、 t o p r o f i l e - p r o f i l e a l i g n m e n t s c a n r e v e a l e s s e n t i a l f e a t u r e s o fp r o t e i n s a n d t h a t t h e s e f e a t u r e s s i g n i f i c a n t l yi m p r o v e t h ep e r f o

14、r m a n c eo fr e m o t eh o m o l o g d e t e c t i o n ．K e yw o r d s ：p r o t e i nr e m o t eh o m o l o g yd e t e c t i o n ；n o n ．n e g a t i v em a t r i xf a c t o r i z a t i o n ；s u p p o r t v e c t o r m