基于聚類算法和相互作用網(wǎng)絡的蛋白質功能預測研究.pdf

1、蛋白質相互作用網(wǎng)絡是計算機科學技術的一個新研究領域。蛋白質功能預測是蛋白質相互作用網(wǎng)絡富有挑戰(zhàn)性的問題之一。它的研究不僅可以直接闡明生命體在生理或病理條件下的變化機制，而且對生物制藥，農業(yè)生物科技等應用領域同樣具有直接的指導作用。 本文在深入分析現(xiàn)有蛋白質相互作用網(wǎng)絡的聚類算法和蛋白質功能預測方法的基礎上，對適合蛋白質相互作用網(wǎng)絡的聚類算法和蛋白質功能預測問題進行了研究，提出一種新的聚類算法，并將聚類結果結合蟻群算法雙序列比對來

2、進行蛋白質功能預測，并進行了相應的實驗分析，取得了較好的結果。論文主要工作包括： 總結出當前蛋白質功能預測所面臨的挑戰(zhàn)和困難。本文從蛋白質序列，結構與相互作用入手，研究了蛋白質相互作用及其網(wǎng)絡統(tǒng)計參數(shù)和網(wǎng)絡拓撲結構，并系統(tǒng)分析了蛋白質功能預測研究現(xiàn)狀。 以往，蛋白質相互作用網(wǎng)絡中結點之間的距離度量是需要通過基于網(wǎng)絡的最短路徑距離來重新定義，其計算代價高，這使得已有的基于歐幾何距離的聚類算法不能直接運用到這種環(huán)境中。因此，

3、通過蛋白質相互作用網(wǎng)絡的特征提出了一種新的聚類算法。算法使用網(wǎng)絡中的邊和結點信息來縮減搜索空間，避免了一些不必要的距離計算。實驗結果表明，算法對于真實的蛋白質相互作用網(wǎng)絡中的結點聚類是高效的。 提出了利用蟻群算法雙序列比對從蛋白質相互作用網(wǎng)絡中預測孤立蛋白質與聚類中心蛋白質的相互作用，進而預測孤立蛋白質的功能。實驗結果表明，該方法蛋白質功能預測中的應用是可行和有效的，對蛋白質序列進行測試并與基于局部比較的滑動窗口序列比對算法相比