基于混沌模拟退火的RNA二级结构预测的研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyuanji2008
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RNA是生物遗传信息的中间载体,参与蛋白质合成,在细胞分化凋亡、生物发育、疾病发生等方面起着重要作用。RNA二级结构是由碱基配对与核苷酸链折叠而成的茎环空间结构,其茎环结构不仅可用于RNA功能分析,还可用于RNA三级结构预测。因此,RNA二级结构预测具有重要意义。RNA二级结构可通过物理实验测定,但耗时长且成本高。借助生物信息学方法预测RNA二级结构,可加速认识RNA分子空间结构及其生物学功能。   本论文探讨基于混沌模拟退火的RNA二级结构预测问题,主要工作包括:   1、阐述RNA二级结构的表达方式和形式化表示;   2、描述RNA二级结构预测的现有主要方法并总结各方法特点;   3、基于混沌映射的随机性,遍历性特点和模拟退火的优化能力,给出一个基于混沌模拟退火的RNA二级结构预测算法,通过控制混沌系统的轨道密度调节RNA序列上发生折叠的位置,以冷却进度表控制模拟退火过程,采用最小自由能作为目标函数以预测RNA二级结构。   对RNA序列Asellus aquaticus,Haloarcula marismortui,Saccharomycescerevisiae进行的仿真实验分别取得了69.12%、55.26%和89.19%的碱基对正确率,表明了基于幂函数载波的混沌退火算法应用于RNA二级结构预测的可行性。选择更长的RNA序列试验、进一步研究幂函数载波方法对预测结果的影响是下一步的研究方向。
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