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《《生物计算技术》第4章多重序列比对分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、Biocomputingtechnology—Multiplesequencealignment第4章多重序列比对分析目的要求：1掌握多重序列比对的基本概念及意义。2掌握多重序列比对的星形比对、树形比对及隐马尔可夫模型。3了解多重序列比对的动态规划算法、CLUSTALW算法。教学内容：4.1多重序列比对的意义4.2多重序列比对算法原理Multiplesequencealignment4.1多重序列比对的意义目的：发现多个序列的共性发现与结构和功能相关的保守序列片段定义：设：有k个序列s1,s2,...,sk，每个序列由同一个字母表中的字符组成，k大于2，通过插入“空位”操
2、作，使得各序列达到一样的长度，从而形成这些序列的多重比对。Biocomputingtechnology—Multiplesequencealignment8条免疫球蛋白序列片段的多重比对：半光氨酸色氨酸疏水残基保守区域SP得分Biocomputingtechnology—MultiplesequencealignmentBiocomputingtechnology—Multiplesequencealignment通过序列的多重比对，可以得到一个序列家族的序列特征。当给定一个新序列时，根据序列特征，可以判断这个序列是否属于该家族。对于多序列比对，现有的大多数算法都基于渐进
3、比对的思想，在序列两两比对的基础上逐步优化多序列比对的结果。进行多序列比对后，可以对比对结果进行进一步处理，例如构建序列的特征模式，将序列聚类、构建分子进化树等。4.2多重序列比对算法原理4.2.1SP模型4.2.2多重比对的动态规划算法4.2.3优化算法4.2.4星型比对4.2.5树形比对4.2.6CLUSTALW算法4.2.7隐马尔可夫模型Biocomputingtechnology—Multiplesequencealignment4.2.1SP模型(Sum-of-Pairs)逐对加和函数作用：评价多重序列比对的结果SP计算的两种方法：Biocomputingtec
4、hnology—Multiplesequencealignment方法1：先计算多重比对结果的每一列字符的得分， 然后求整体多重比对得分Biocomputingtechnology—Multiplesequencealignment假设:得分函数(代价函数)具有加和性，即多重比对的得分是各列得分总和。思路:如何给比对的每一列打分，然后将各列的和加起来，成为一个总得分。每一列的处理方式:寻找一个具有k个变量的打分函数，每一个变量或者是一个来自特定字母表中的字符，或者是一个空位。k是参与多重比对的序列的个数。Biocomputingtechnology—Multipleseq
5、uencealignment显式函数应满足如下条件：函数形式简单，具有统一的形式，不随序列的个数而发生形式的变化。2.根据得分函数的意义，函数值应独立于各参数的顺序，即与待比较的序列先后次序无关。3.对相同的或相似字符的比对，奖励的得分值高，而对于不相关的字符比对或空白，则进行惩罚（得分为负值）。满足上述条件的一个函数就是常用的逐对加和函数，SP函数。方法1：先计算多重比对结果的每一列字符的得分， 然后求整体多重比对得分其中，c1,c2,…,ck是一列中的k个字符，p是关于一对字符相似性的打分函数。SP_score(c1,c2,…,ck)是多重序列比对中某一列的得分.Bi
6、ocomputingtechnology—Multiplesequencealignment例：图4.1多重比对的倒数第3列的SP得分：打分函数：P（a,a）=0P（a,b）=-1（a≠b）P（a,-）=P（-,b）=-1P（-,-）=0逐对计算p(1,2)，p(1,3)，...，p(1,8)，p(2,3)，p(2,4)，...p(2,8)...，p(7,8)的所有得分：（-7-6-5-4-3-2-1）+2=-26然后将一个多重比对所有列的得分全部加起来，其和即为该多重比对的得分。将所有多重比对的得分计算出来进行比较，得分最高的，应该是最好的。Biocomputingte
7、chnology—Multiplesequencealignment多重比对在两条特定序列上的投影Biocomputingtechnology—Multiplesequencealignment方法2：先计算多重序列结果的序列两两比对得分， 然后计算整体多重比对得分。是一个多重比对ij是由推演出来的序列si和sj的两两比对方法1和方法2等价的条件：P(-,-)=0Biocomputingtechnology—Multiplesequencealignment4.2.2多重比对的动态规划算法多重序列比对的最终目标是通过处理
