【摘 要】
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在有机体中,DNA与蛋白质的结合发生在DNA的转录、复制、重组、酶切等过程中,对它的研究可以了解基因信息的复制、调节和表达调控等分子基础.对于疾病的诊断、药物疗效评价等
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在有机体中,DNA与蛋白质的结合发生在DNA的转录、复制、重组、酶切等过程中,对它的研究可以了解基因信息的复制、调节和表达调控等分子基础.对于疾病的诊断、药物疗效评价等生物医学领域有直接的应用价值.AFM(Atomic Force Microscopy,原子力显微镜)成像技术可以用于DNA与蛋白质结合研究.该文对DNA与蛋白质结合实验中得到的AFM图像进行分析,形成了一套较为完整的分析方法,并得到了较好的图像分析结果.在图像预处理中,该文讨论了均值滤波、高斯滤波和中值滤波的滤波算法.然后采用最大熵阈值分割法及局部阈值二值化的方法对目标区域进行分割.实验证明,大窗口的直接局部阈值法和复合局部阈值法对于AFM图像的分辨能力较强,曲线的断裂和噪声较少,能够有效的分开背景和目标物体.在细化处理中,该文分析比较了健壮型细化算法和数学形态学细化算法的效果及效率,结果表明,数学形态学的细化算法能较好的反映原图的信息,得到理想的供后续分析的AFM图像.该文根据DNA分子在图像中的不同缠绕形状,提出了两种求DNA链长度的方法——堆栈法和基于连续方向角的序列跟踪算法.DNA分子上的亮度较高的点,该文将其作为蛋白质结合位点处理,并计算出每个点在图像中的具体位置及其到DNA链端点的距离.实验证明,两种算法所求得的DNA分子长度是相同的,但是基于连续方向角的序列跟踪算法能够按照DNA的拓扑结构,选取正确的跟踪路径,得到蛋白质结合位点到DNA链端点的正确的距离.
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