基于廣義CGR的蛋白圖形表示及其應用.pdf

1、混沌學研究包括數(shù)學、物理學、生物學、氣象學、工程學和經(jīng)濟學等眾多學科。在生物序列的研究中，有一些學者將混沌學理論引入生物序列的分析研究，即所謂的混沌游戲圖形表示（CGR），基于一個迭代函數(shù)將DNA序列的子串映射為空間的點，通過可視化的方法分析基因組的結(jié)構(gòu)，得到了很多有意義的結(jié)果。
　　本文的主要工作是將DNA的CGR圖形表示推廣到蛋白質(zhì)的序列分析。基于20種氨基酸的分類和新的迭代函數(shù)，本文提出了一個新的廣義CGR蛋白圖形表示。進一

2、步地，本文提出了一個新的數(shù)值刻畫比較蛋白質(zhì)序列之間相似性。利用這種方法，本文分別比較了16個物種ND5蛋白、29種spike蛋白以及8個物種ND6蛋白序列并構(gòu)建了它們的進化樹。結(jié)果顯示，本文構(gòu)建的進化樹與生物學中的物種進化關(guān)系完全相符。另一方面，本文利用相關(guān)系數(shù)將本文方法的結(jié)果與其他文獻中所做的結(jié)果均與傳統(tǒng)的對序列比對算法的結(jié)果比較，結(jié)果說明本文方法的在蛋白序列的進化分析研究中是有效的、可行的。
　　此外，本文將提出的廣義CGR的

3、蛋白圖形表示應用到蛋白家族的結(jié)構(gòu)類分析。利用本文的圖形表示構(gòu)造四個蛋白結(jié)構(gòu)類Allα，Allβ，α/β，α+β中的8個蛋白質(zhì)家族的圖形表示，利用統(tǒng)計方法分析立方體8個子區(qū)域內(nèi)點的頻率，構(gòu)造每個蛋白家族的數(shù)值特征。結(jié)果顯示我們的方法不僅能有效地區(qū)分不同的蛋白結(jié)構(gòu)類，而且能很明顯的分辨出每個蛋白家族的結(jié)構(gòu)特征。
　　由于迭代函數(shù)中參數(shù)的不同會對CGR方法得到的圖形產(chǎn)生影響，本文選取不同的參數(shù)，對TBP-like蛋白家族的3維CGR圖形