论文dna的信息存储与表达与电脑算法的关系

《论文dna的信息存储与表达与电脑算法的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、计算机模拟基因行为的可能性讨论及初步研究与猜想论文撰写人：景璟电话：13760631750Email：joykk9@yahoo.com.cn学校：华南理工大学电子技术与信息工程1班标题：计算机模拟基因行为（储存、表达、变化、定位）的可能性讨论及初步研究与猜想摘要：本文主要研究如何用计算机来模拟生物基因的种种行为，从而为涉及到大规模数据处理，如基因定位等实际问题，提出新的提高效率的解决方法。通过常规的文献、案例分析与创新的数学分析方法，本文给出了一些计算机模拟的算法流程图、基因信息在计算机内存中的存储方法等。另外，对决定性

2、状的基因在DNA上的定位的研究，本文给出了一套“匹配图图谱”的方法，可以以辅助定位基因的研究。关键词：基因、模拟、算法、基因表达、储存、变异、基因定位一、前言从***年开始，当**提出了人工生命，则开启了用计算机算法来模拟生命科学的各种方面的大门。通过对生物行为的模拟，动物学家得以借助计算机的力量.进化算法“evolutionaryalgorithms”(EA),遗传算法“geneticalgorithms”(GA),遗传编程“geneticprogramming”),agent-basedmodels和细胞自动机"ce

3、llularautomata"(CA).而在生物信息学诞生。。。二、研究方法和材料2.1本论文运用数学分析方法与文献、案例分析方法相结合的研究方法1、观察事实、现象材料源于对以下领域的文章的阅读，课程的学习及实践：人工生命、人工智能、达尔文进化论、遗传分子学、微机原理与应用、C语言编程、生物技术2、确定研究对象及对象之间的关系使用材料：维基百科全书、基础生命科学3、通过文献、案例阅读归纳基本概念、基本量，将研究问题据此类比进行数学抽象使用材料：盲眼钟表匠、自私的基因、人工生命：探索新的生命形式4、运用基本概念进行合理的数

4、学迭代(Iteration)和递归(Recursion)总结出假说使用材料：高等数学、汇编语言5、根据假说引申出可能的现象，进行预测2.2前提和申明1、若没有特殊说明，本文研究的基因都为等位基因，生物均为真核细胞构成的生物，DNA严格遵循半保留复制。2、本文仅在细胞及其以下的微观世界进行研究，对动物的繁殖，进化一般不作讨论。3、本文的撰写者是非生物专业，在此文中会尽量使用专业的生物词汇，但是若有实用不当或概念混淆，恳请提出宝贵意见。三、研究分析与猜想3.1基本概念说明指令：语句：“生物ASCII码表”：基因转换表：基因表

5、达式：性状转换表：性状表达式：1、关于算法算法是指完成一个任务所需要的具体步骤和方法。首先，算法不仅可以用计算机程序来实现，也可以在人工神经网络、电路或者机械设备上实现。由于计算机具有模拟速度快，算法实现即编程相对容易，具有二进制的运算方法与基因行为的类似度较高，本文选择使用基于计算机程序可实现的算法，后文简称算法。其次，虽然一般的算法具有确定性，也就是确定了输入输出后在经过有限的实际执行可以获得预测中的结果。这里需要明确的是虽然我们可以预测每一步可能发生的结果，在本文提到算法是开放式（open-ended）和可以循环的

6、，所以在进行了若干次算法的执行后，获得的结果不一定是可以简单预测到的。2、关于基因基因在染色体上具有一定的距离的顺序，呈直线排列。基因是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。为了简化起见，我们只研究等位基因。基因的储存是指基因储存指导蛋白质合成的信息的方法。基因的表达在此文中会简化讨论基因、mRNA、核糖体、tRNA协同的过程，而着重解释信息的传达和在上述过程发生后得到的最终结果。基因的变化包括自然发生的由繁殖过程引起的母代父代基因的组合和突变与非自然发生的由外部环境引起突变。3、关于模拟与可能性的大小

7、模拟是指对真实事物或者过程的虚拟。当算法得到合理输入时能自动推演得到被模拟者真实过程的关键特性及部分其它特性时，我们称之模拟者可能通过算法模拟被模拟者的某些关键特性。影响可能性大小的主要因素有模拟结果与被模拟量的近似度，模拟过程中可能产生误差，是否可以通过计算机实现等。在本文中可能性的大小约等于通过算法的模拟结果与真实量相比重现度的数值。3.2通过算法模拟基因的储存3.2.1信息储存码制的相似性1、构成基因的核苷酸有四种，我们可以分别用“0”、“1”、“2”、“3”来表示胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、腺嘌呤（A）、鸟嘌呤

8、（G）。确定何种核苷酸对应何种数字主要依据的是：使密码子的码表上相同氨基酸对应的四进制数字的差最小，这样在模拟的过程中可以使运算简化。于是我们可以看到，由核苷酸组成的携带信息的基因是4进制的。得到密码子-氨基酸转换表：密码子四进制氨基酸密码子四进制氨基酸密码子四进制氨基酸密码子四进制氨基酸UUU000PheCUU10