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标题:
DNA序列表示及基因识别方法研究
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作者:
madio
时间:
2013-7-30 05:09
标题:
DNA序列表示及基因识别方法研究
题 目 DNA序列表示及基因识别方法研究
, L* R4 b: s( |. s
摘 要: 本文就DNA序列表示及基因识别算法实现的相关问题进行了研究,取得了以下几方面的成果。 1. 功率谱与信噪比的快速算法
j- R' |4 l; p
针对Voss映射,给出了计算基因序列功率谱或信噪比的快速Fourier变换和AR模型,仿真实验结果表明,计算效率有所提升。经过理论推导,建立了功率谱、信噪比与DNA序列中核苷酸出现的频次之间的关系,即为SNR-F公式:
- g' N1 }; t5 I
CGATACGTNNNNRRRRRNNNN 利用该公式,计算功率谱与信噪比将不再需要离散Fourier变换等计算量较大的运算,只需要对DNA序列中核苷酸出现的频次进行统计,然后进行简单的数值运算即可,有效提升了功率谱与信噪比的计算效率。
/ [4 w0 O) l* T
推导出了Z-curve映射的功率谱与信噪比和Voss映射下的功率谱与信噪比之间的数值关系,即为:
% L2 \2 P3 Z# C
4zEE和zRR 并从理论基础、生物学意义和特征三个方面对Z-curve映射和Voss映射进行了对比分析,刻画出了两种映射之间更深层次、更全面的关系。
2 Q# h+ i- Z/ S3 @& c. p8 H) `
经过理论推导,给出了一般的实数映射下功率谱、信噪比的快速计算公式,将其功率谱、信噪比的计算简化为核苷酸出现频次的统计和简单数值运算,极大简化了实数映射下功率谱与信噪比的计算。
- L' C5 Q+ y5 k" p" p* w( D
2. 对不同物种类型基因的阈值确定
, M; }# X7 X( L) h
2
: A! C$ S6 z3 u2 q; ~7 V( B
本文结合重采样技术,提出了最佳阈值确定算法,能为每一个特定种类的生物推测其最佳阈值。模型能够针对不同生物基因的结构特征,启发式地为其推断出一个最佳的预测阈值。仿真实验结果表明,附件中所给的人和鼠类生物基因预测的最佳阈值为1.7773,200个哺乳动物类的基因预测的最佳阈值为2.18。在合理确定窗口大小的基础上,利用该最佳阈值能显著提高基于功率谱分析方法的基因预测精度,同时还可用来预测该生物目前尚未标注确认的其它基因。
% J& p2 w- r* S' R0 Q1 i$ d3 P
3. 基因识别算法的实现
* F7 ^! v; g1 K( l' U: i* D
针对基因识别算法的设计与实现问题,本文首先利用基于AR模型重采样的基因预测方法对附件中给出的6个未被注释的DNA序列的编码区域进行了预测。然后,结合数字滤波器与信噪比快速计算公式,提出了一种基于SNR-F的基因识别模型。该模型克服了现有Fourier方法对DNA序列长度的限制,并且能够提高实现效率。最后,利用该模型对未被注释的DNA序列的编码区域进行了预测。两种预测方法相结合有助于提高基因预测的精度,同时使后期基因识别更具有针对性。
( B7 M* @! E" @8 F) p% V
4. 延展性问题
$ I% ?7 N& R+ f( c( X- h
针对目前常用的基因识别算法对特征选取的主观性,建立了基因识别特征的动态筛选模型。该模型在训练中充分选取基因的多类特征作为候选特征,构造编码区与非编码区的正负数据集,运用特征筛选方法在数据集中提取主特征,以达到优化特征集、减少冗余度的目的。同时,模型用组合向量的方式实现多类特征的融合,将序列转换成特征空间中的向量,通过利用判别分析的方法达到识别的目的。特征的筛选和组合提高了基因识别算法的合理性和信息利用率,预测精度达到了98%以上,高于已有算法的预测精度。
6 {0 c5 ^; A, G
Z-曲线的提出表明利用几何工具可以有效地分析DNA序列,受此启发,本文基于改进的基于DNA序列的“四线”图,提出了基于改进“四线”图的DNA序列突变分析模型,为检测基因突变提供模型基础。
) i% j1 l7 E9 L% Z
随着人类基因组计划的顺利完成,基因识别已成为生物信息学中最基础、最首要的问题。本文就基因识别方法的相关问题进行了深入探讨,提出了一些新的思路,期待有益于基因识别领域的后续研究。
U; K8 L: g' i$ P
关键词:基因识别,功率谱,信噪比,AR模型,阈值,重采样
1 Y% [, `+ E6 N; P' V" f
; K* C V* f# ~
A90005004杨丁刘.pdf
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2013-7-30 05:09 上传
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作者:
我一直都在
时间:
2013-8-7 08:03
A题做的最多 公示论文却最少
作者:
hwj1991
时间:
2013-8-21 20:08
哎哟 不错哦 求传文章啊
% e" C8 g* N8 ^& Z2 J8 E, I- ^
作者:
joycezhou
时间:
2013-8-27 12:27
作者:
yahsu
时间:
2014-6-8 18:47
谢谢分享 好定西
作者:
yahsu
时间:
2014-6-9 17:18
好东西 谢谢分享
作者:
fz5722
时间:
2014-6-12 17:13
C; E0 |0 Q3 N* |+ I& O+ Z
好东西 谢谢分享
作者:
建模娃
时间:
2014-8-23 20:35
o 哦哦哦哦
作者:
luo841297935
时间:
2015-8-26 16:59
xuexi!!!
) I2 i: n/ c7 z, H5 F+ |3 V( ~0 w/ L
作者:
sx2460927670
时间:
2015-8-27 16:23
谢谢楼主
5 }! N- Q" Q! v, ?4 c& o% ]
作者:
sx2460927670
时间:
2015-8-28 15:44
谢谢楼主
( U8 O9 s2 @9 W/ k1 d' X( O# V
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