学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于混沌模拟退火的RNA二级结构预测的研究

作　者: 胥杰
导　师: 刘勇国
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 混沌 模拟退火 RNA二级结构预测
分类号: Q522
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 40次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


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, Saccharomyces cerevisiae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。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 生物信息学概述  9-13
    1.1.1 生物信息学的定义  9-10
    1.1.2 生物信息学的任务  10-11
    1.1.3 生物信息学的现状与发展  11-13
  1.2 RNA 二级结构预测的研究现状  13-15
    1.2.1 基于最小自由能的RNA 二级结构预测  13-14
    1.2.2 比较序列分析法预测RNA 二级结构  14-15
  1.3 论文内容及结构安排  15-17
    1.3.1 论文内容  15
    1.3.2 结构安排  15-17
第二章 RNA 二级结构  17-23
  2.1 RNA 的生物学背景  17-18
  2.2 RNA 的二级结构  18-19
  2.3 RNA 二级结构的表示方法  19-22
    2.3.1 RNA 二级结构的几种表示方法  19
    2.3.2 RNA 二级结构形式化定义表示  19-22
  2.4 RNA 二级结构的实验测定  22
  2.5 本章小结  22-23
第三章 RNA 二级结构预测方法  23-36
  3.1 预测结果的评价方法  23
  3.2 基于比较序列分析模型的方法  23-28
    3.2.1 共变模型  24-27
    3.2.2 随机上下文语法无关模型  27-28
  3.3 基于最小自由能的方法  28-33
    3.3.1 最大碱基配对算法  28-29
    3.3.2 Zuker 最小自由能法  29-30
    3.3.3 模拟退火算法  30-31
    3.3.4 遗传退火算法  31-33
  3.4 方法总结及相关资源  33-34
  3.5 本章小结  34-36
第四章 基于混沌模拟退火的RNA 二级结构预测  36-64
  4.1 幂函数载波的混沌模拟退火算法  36-40
    4.1.1 初始化  36-38
    4.1.2 解的产生  38-39
    4.1.3 解的更新  39-40
  4.2 幂函数载波的混沌模拟退火算法的实现  40-55
    4.2.1 自由能的计算方法  40-43
    4.2.2 结构变化的研究  43-52
    4.2.3 实验环境  52-53
    4.2.4 重要的数据结构与实现  53-55
  4.3 仿真结果  55-63
    4.3.1 序列的选择  55
    4.3.2 参数选择  55-57
    4.3.3 实验结果  57-62
    4.3.4 与其他工作结果的比较  62-63
  4.4 本章小结  63-64
第五章 结论和展望  64-66
  5.1 论文工作总结  64
  5.2 未来工作展望  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-70

相似论文

  1. 关于混沌系统同步控制方面的研究,O415.5
  2. 有源电力滤波器及其在配电网中的应用,TN713.8
  3. 低压电力线载波通信可靠性研究,TM73
  4. 混沌振子多进制调制解调技术研究,TN915.05
  5. 具有时滞捕捞项和基于比率的食饵—捕食者模型研究,O175
  6. 数学、耗散结构及混沌中的“系统”与“非系统”差异研究,O415.5
  7. 延迟混沌系统的同步研究及其电路实现,O415.5
  8. 中高速单体船流体动力学性能和结构特性综合优化研究,U661.3
  9. OFDM系统中选择性映射降低峰均比的研究,TN919.3
  10. 基于混沌映射与FrFT的单通道彩色图像加密算法,TP309.7
  11. 基于optisystem的光混沌保密通信系统的研究,O415.5
  12. 面向三网融合的故障管理系统的研究及实现,TP315
  13. 基于混沌和分形的两类图像处理算法,TP391.41
  14. P2P网络信任模型及其相关技术的研究,TP393.08
  15. 基于FFT的混沌短期负荷预测方法的改进研究,TM715
  16. 双柔性结构梁的碰撞运动的分岔及其控制,TB122
  17. 单指派和多指派共存下含枢纽的物流网络设计,F252
  18. 基于条件随机场的RNA二级结构预测算法,R346
  19. 基于人工鱼群算法的Lanchester方程微分对策问题的研究,O225
  20. 几种典型分数阶超混沌系统的同步控制,O231
  21. 混沌系统的同步方法研究,O415.5

中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 核酸 > 核糖（醣）核酸（RNA）
© 2012 www.xueweilunwen.com