基于圖形表示的DNA序列聚類與可靠性分析改進.pdf

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：孑【j＼應(yīng)、簽字日期：砂11年≥月1弓日浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于圖形表示的DNA序列聚

2、類與可靠性分析改進摘要生物序列的圖形表達由于具有較好的可視化描述、局部信息表達等特點，已經(jīng)成為研究生物序列的一種重要手段。利用圖形表達生物序列并結(jié)合聚類分析可以有效地研究序列間的進化聯(lián)系。然而，如何構(gòu)造更有效的圖形表達，更準(zhǔn)確地評估聚類可靠性仍然是一個問題。本文主要對圖形表達以及聚類可靠性評估方法進行研究，具體內(nèi)容如下：1論文構(gòu)造了一條基于H曲線的簡化DNA序列空間曲線。對于較長的DNA序列圖形表示，該方法不會出現(xiàn)遠離中心線的現(xiàn)象，也避

3、免了重疊和交叉的問題，表示方便并且理解直觀，方便于幾何特征分析。2在簡化空間曲線的基礎(chǔ)上，論文利用曲線的幾何特征(曲率和撓率估算)構(gòu)造DNA序列的特征描述。通過序列間的改進距離測度方法計算構(gòu)造距離矩陣，并基于構(gòu)造的距離矩陣進行聚類分析和構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹以顯示聚類結(jié)果。3Bootstrap方法直接應(yīng)用在生物學(xué)中有兩個缺點。其一，它不顧生物漸進進化的事實，假設(shè)每個樣本是等可能的；其二，它忽略了一條DNA序列中堿基的相關(guān)性，假設(shè)堿基之間是相互獨

4、立的。在Bootstrap的基礎(chǔ)上，論文提出了一種評估DNA序列聚類可靠性的改進方法。該方法首先按照一定比例隨機抽取原始DNA序列的部分堿基，然后對抽取的每個堿基利用遺傳算法進行替換。論文使用改進方法對聚類構(gòu)建的進化樹進行可靠性評估。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)可靠性評估的準(zhǔn)確率得到了提高，表明該方法可行、有效。論文使用提出的圖形表示方法及改進測度方法構(gòu)造距離矩陣，用改進可靠性評估方法對基于上述矩陣的聚類結(jié)果進行了評估，同時也對比了使用其他相關(guān)方法得到