基于知识表达系统的序列比对研究.pdf

第2l豢第6襄 霹列理工学院学报(鸯然葶争学黢) V01．2lNo．6 雪0玎RNALOFSIC珏UANUNIVERSrrYOF EDITION) Dec．2∞8 2008年12月 SCIENCE＆ENGlNEERING(NATURA[。SCIENCE 文章编号：1673—1549(2008)06-0049-04 基于知识表达系统的序列比对研究 王彩芸1，蔡乐方z 摘要：序列比对怒点物信息学中基本的信息处理方法，对于发现生物序列中的功能、结构和进化信息嚣有 重要的意义。该文对典型的双序列比对算法以及多序列比对算法避行了描述和评价；针对目前序列比对算法替遍 存在的不足，提出了一种新的思想～基于知识表达系统的序列比对研究，应用知识表达系统对序列比对相似帔发 现进行定义及其处理。 关键词：生物信息学；序列比对；知识表达系统 中图分类号：TP301 文献标识码：A 霉l言 蓬着基嚣缝诗楚豹实施，激豹分子生物信息数据大 (global砖i辨掇e珏母黎嚣蒸笼对(10cal 量涌现。如何扶中得到有价德的知识是一项非常艰巨翡 考意序列的全局相织性，局部魄对考虑廖捌片断之阕的 任务，生物信息学就是为了满足这一要求而迅速发展起 稳似性。如下所示： 来的。生物信息学是一门交叉学科，它将数学、计算机科 全局比对： 学应用于生物大分子信息的秧墩、加工、存储、分类、检 TRULMV—GSOPM 索和分析等，以达到阐明和理解大量数据所蕴含的生物 7rNl．0一PVUNSGR 学意义的目的。 局部比对： 在生物信息学中，对生物序列(DNA、RNA、蛋白质)……一TLMV一一一一 进行序列对位搀列fSequenceAlignmenO，可以发现生物……一TRMV一一一一 se 序裂娟似靛结搀，逶过对DNA耱蛋囊矮痔列进行穗儆 2两序鲻比对(饕ir-wi 性吃较，揍鞠毒曩阙赘豫守区域秘不霾之瑟，隽遂一步 2。1蠲态筑潮悉鬈 研究它{f_j在缩褪、功能良及避化上的联系提供了重要的 颡秘蓊淹止，两痔弼眈对阔题已基本辫泱，标准方 参考依据。因此，设诗一个合联黼效的序列比对算法已 、法是采耀可以保证得到一个数学优化的眈对结果的动 成为生物信息学领域中的一个非常重要的研究课题。 态规划比对算法。两序列的动态规划比对算法熄多序列 1序列比对的定义与分类 比对的燕鼹理论基础。动态规划解决序列比对问题的基 序列比对是运用某种特定的数学模型或算法，找出 本思想：使用迭代法计算出两个序列的相似分值，并存 两个或多个序列之间的最大匹配碱罐或残基数，比对算 入‘个得分矩阵中，根据得分矩阵回溯寻找最优的比对 法的结果在很大程度上反映了序列之问的相似性程度 序列。 以及它{f碴≈生物学特征。目魏，进行序列比对的算法很 搬掇DNA序列比对的积分函数，其得分矩降盼计 多，瑟这些算法大多基F动态溅翻靛算法恩想p1，只是在 算公式魏下： 其基醚上送行了不霾程瘦貉改遴丽已。序翻凌牙禳豢霜 媛i，J一1)+o-(i，一) 时进季亍毙对兹序列数嚣多少露分为双序戮比对(p越r- 声V，j)=max。F(i—l，jj+暖一，j) wise seqlleEce {F(i—I，j一1)+o-(