生物序列相似性分析方法研究及应用

【摘要】生物信息学是一个崭新的领域，这个学科的发展对基因组研究、人类健康和农林业发展产生了深远的影响。随着生命科学研究的不断深入，生物信息学所涉及的研究范畴也在不断扩充。其中很多工作都是以序列比较为研究基础，因此，生物序列比较不仅是生物信息学中最基本、最重要的课题之一，而且对生命科学的研究具有深远的意义。本文以生物序列比较的方法为研究对象，主要研究内容如下：1.首先对生物序列比较的概念和研究内容做了概述，重点介绍双序列和多序列比对算法以及字统计模型和几何表示模型两类非比对算法，介绍各类研究方法的区别与联系，分析其优缺点，为本文的研究提供了理论基础。2．提出一种基于LZ-WORD分布的序列非比对算法。基于LZ复杂度的分段思想，本文修改了LZ复杂度算法并利用它将DNA序列打成片段，得到一个LZ-WORD集合。考虑到LZ-WORD的组分和长度信息，将来自两条不同检测序列的LZ-WORD按照字典排序法列队，根据其来源得到检测序列的标记序列，利用标记序列中元素分布度量不同序列之间的差异。本文采用5种不同长度序列模式比较不同类型的乙肝基因序列，发现其结果存在差异，G5的结果最好，由此可见，设计LZ-WORD非比对算法时，需要充分考虑不同长度的序列片段的影响。3．提出了一种基于相关矩阵和马尔可夫模型的序列比较算法。根据生物序列局部信息的差异性，本文首先设计相关矩阵模型描述特定核苷酸周围的碱基分布情况，利用信息熵量化分析了特定核苷酸周围碱基分布的均匀性；其次，本文引入马尔可夫模型描述局部碱基的相互影响，并与相关矩阵相结合，构建了混合模型；最后，将模型运用于11个物种的β-球蛋白的第一外显子的编码序列间的相似性分析，通过与现有的研究结果比较，验证了该混合模型的有效性。
【作者】闫兆方；
【导师】代琦；
【作者基本信息】浙江理工大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】序列比对；LZ复杂度；相关矩阵；信息熵；马尔可夫模型；

【参考文献】
[1]郑越.头颈开窗髂骨植骨联合干细胞移植治疗早期股骨头坏死的研究[D].河北医科大学,外科学,2013,硕士.
[2]宁丽红.思维导图在中考英语词汇复习中的个案研究[D].鲁东大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[3]王雪.《先知书》中先知群像的叙事解读[D].河北师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[4]于康.几类微分方程解的存在性[D].山东师范大学,基础数学,2013,硕士.
[5]张倩.金属硫化物纳米材料的可控合成与结构性能研究[D].吉林大学,2013.
[6]吴云飞,邓凯,沈忠良,钟英杰.脉动燃烧技术进展[J].轻工机械,2013,01:106-110.
[7]王辰越.2012,值得期待的新科学[J].中国经济周刊,2012,05:16.
[8]张万明.微电流刺激豚鼠听皮层后区对听皮层前区神经元声反应特性的影响[D].南方医科大学,生理学,2012,硕士.
[9]张军丽.我国教师教育创新实验区的实践教学模式研究[D].渤海大学,教育学原理,2013,硕士.
[10]李坤.论地理教学中可持续发展观念的培养[D].湖南师范大学,学科教学论,2004,硕士.
[11]代玉洁.研发团队薪酬体系对团队成员知识共享意愿影响的研究[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.
[12]赵西博.苯肾上腺素对放射损伤早期大鼠颌下腺的保护作用及其分子机制研究[D].大连医科大学,口腔颌面外科学,2012,硕士.
[13]刘德玉.马尼特坳陷剩余层速度的计算和应用[J].石油地球物理勘探,1985,03:320-327.
[14]孙健.基于衔接理论的英语国家留学生词汇衔接偏误研究[D].山东大学,汉语国际教育（专业学位）,2012,硕士.
[15]孙志波.初中语文“三四五”课堂教学探索[D].山东师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[16]陈小丽.协商互动对二语学习者会话能力的影响[D].四川外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[17]石军,蒋晨.美国科技成果转化经验管窥[J].世界电信.2006(09)
[18]颜庆丽.NEPE推进剂中老化反应的理论研究[D].南京理工大学,应用化学,2013,硕士.
[19]傅玲.论国有企业分类改革[D].湘潭大学,政治经济学,2001,硕士.
[20]左嘉韵.挖掘机多路阀内部流动规律的仿真与分析[D].兰州理工大学,机械电子工程,2014,硕士.
[21]薄飞.云桂铁路小寨隧道反坡施工排水技术研究[D].西南交通大学,地质工程,2014,硕士.
[22]钟淑英.腔场与多能级原子相互作用中的量子特性[D].江西师范大学,光学,2004,硕士.
[23]韵卓.基于DSP的道路前方车辆识别算法研究[D].吉林大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[24]郭付全.中国工程物理研究院政府采购制度研究[D].西南财经大学,工商管理,2004,硕士.
[25]裴丹.播散性念珠菌病小鼠肾脏中HSP90及TLR4表达及相关性研究[D].河北医科大学,皮肤病与性病学,2013,硕士.
[26]袁铮.化妆品营销渠道研究[D].四川大学,企业管理,2003,硕士.
[27]王平.利用数据挖掘实现电信业的客户流失预测分析[D].西南交通大学,2003.
[28]高尚.基于激光环主动标记的单目视觉试验平台研究[D].扬州大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[29]刘艳辉.高动态范围图像合成显示系统设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2012,硕士.
[30]范媛琳.中国人口老龄化对寿险业发展影响的实证研究[D].吉林大学,金融,2013,硕士.
[31]徐冠楠.管理层股权激励与企业避税关系的研究[D].厦门大学,税务,2014,硕士.
[32]解静,郑楠,李曙光.网络信息资源发展趋向智能化[J].金融电子化,2005,01:81-82.
[33]张涛涛.大气层外拦截弹末段制导控制精度分析[D].国防科学技术大学,航空宇航科学与技术,2012,硕士.
[34]刘伟.基于内容的医学图像检索中相关反馈技术的研究与实现[D].内蒙古科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[35]白蔚芸.艺术类高中生思想政治课学习兴趣培养的途径[D].首都师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[36]方力.浙江省表层土壤和沉积物中卤代阻燃剂污染特征研究[D].浙江工业大学,2012.
[37]姚鸿.卫星导航服务法律责任规范探析[D].深圳大学,国际法学,2013,硕士.
[38]高希勤,侯安宁,白俊辉,朱新,翁丽娟.利用P波源三分量VSP检测裂缝[J].石油地球物理勘探,1998,01:109-118+138.
[39]戴祥.USB数字摄像平台的软件开发[D].天津大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[40]宋向平.数据挖掘技术在车险CRM中的应用研究[D].浙江大学,2003.
[41]李勇.基于DSP的三相PFC电路研究[D].西安科技大学,电路与系统,2014,硕士.
[42]董华强.风力发电机组的振动状态监测与故障诊断技术研究[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[43]陈永森.基于信息技术的网络证券交易模式创新研究[D].中国海洋大学,金融学,2003,硕士.
[44]李文文.起搏器植入患者自我效能与生活质量相关性及对策研究[D].山西医科大学,护理学,2013,硕士.
[45]范龙坤.miR-26a对骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响及对骨质疏松的作用机制[D].辽宁医学院,口腔临床医学,2012,硕士.
[46]谭崇静.重庆出口加工区运行与管理中的问题及对策研究[D].西南农业大学,农业经济管理,2004,硕士.
[47]常英亮.基于嵌入式Linux的物联网网关研究与实现[D].北京交通大学,2014.
[48]吴云春.PASSIM12K卷烟机红外式烟支平均重量控制系统的研究[D].重庆大学,机械工程,2003,硕士.
[49]邹志勇.齐硕姆哲学思想研究[D].华东师范大学,外国哲学,2014,博士.
[50]蒋祖祺.ERC-10静电示波器启动方式的改进[J].石油地球物理勘探,1984,03:283-284.