dna序列相似性比对算法研究

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1、万方数据中图分类号卫3窆!UDC004．62硕士学位论文学校代码10533密级公珏DNA序列相似性比对算法研究ResearchonSimilarityComparisonAlgorithmforDNASequence作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：陈玉敏电子科学与技术生物计算信息科学与工程学院张祖平教授论文答辩日期塑!丝：』：!』答辩委员会主席魉：垄幺中南大学二。一四年五月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢

2、的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：瑙＆圣耍叁日期：2业年』月卫日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩

3、印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：隧，圣复羔日期：望!坚年上月卫日导师签名塑盈日期：剑二年上月4日f万方数据DNA序列相似性比对算法研究摘要：DNA序列比对是生物信息学中最重要和最基础的研究方向之一，是研究物种间同源性关系的重要手段。随着生物序列数据的飞速增长，如何提高序列比对速度和灵敏度成为生物序列比对研究需要迫切解决的问题。为提高DNA序列比对的准确性，本文提出了新的算法，主要的研究内容和取得的成果如下：利用图形表示方式来分析DNA序列相似性时，局部差异是反映相似性的重要内容，但某些局部差异累积会

4、导致本来十分相似的DNA序列在全局上呈现出较大的差异，从而导致误判。根据这一思想，本文提出基于SDTW算法的DNA序列相似性分析，该算法通过合理的分段既保持了局部差异的作用又在一定程度上控制了局部差异对全局差异的影响范围。文中以9个物种伊球蛋白第一个外显子的编码序列作为分析对象，将该算法与已有算法的分析结果进行比较。结果表明运用SDTW算法进行相似性分析，结果更加准确，敏感性也较高，有助于提高进化距离较近的分析对象间的区别度，可将其进一步应用于生物序列的信息分析。蚁群算法是一种仿生优化算法，被用来解决很多复杂的问题。本文提出了一种基于蚁群

5、算法的DNA序列动态规划算法一蚁群动态规划算法。搜索两条序列之间匹配的一条全局最优路径，进而以此衡量DNA序列之间的相似性。算法给出了蚁群状态转移概率及信息素更新方程，既利用了DNA序列的全局特征，又考虑了其局部信息，理论分析和实验结果均证明了此方法的可行性。本文共有图32幅，表9个，参考文献69篇。关键词：DNA序列；序列分段；动态规划；相似性分析分类号：TP391；004．62II万方数据ResearchonSimilarityComparisonAlgorithmforDNASequenceAbstract：DNAsequencea

6、lignmentisthemostimportantandbasicresearchfieldinbioinformatics．Itisalsoanimportantmethodofstudyingthehomologybetweenspecies．Withtherapidincreaseofbio—sequencedate，howtoimprovebothefficiencyandsensitivityhasbecomeallurgentprobleminsequencealignment．Optimalmethodsareapplie

7、dtoimprovetheefficiencyofsequencealignmentinthisthesis．Themaincontentsandcontributionscanbebdeflysummarizedasfollows：WhenusinggraphicalrepresentationofDNA，partialdifferencesareimportantelementstoevaluatesimilarityofDNAsequence．Wi也theaccumulationofpartialdifferences，someDN

8、Asequencesshowgreatdifferenceinglobal．Itcanleadtomisjudgment．Basedontheanalysisofdeficiencyofexi