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[硕士论文] 张锐军
生物物理 河北工业大学 2011(学位年度)
摘要:随着微生物基因组测序计划的快速发展,大量微生物基因组序列已被测定。分析基因结构,挖掘这些序列所包含的生物学信息,提取特征参量,设计识别基因算法,识别基因,对基因组进行注释是生物信息学的重要课题。本论文的主要任务就是分析原核生物基因翻译起始位点附近序列特征、设计参量、建立算法,识别原核生物基因翻译起始位点,并将其应用于原核生物基因组注释。
  本文的内容由六部分组成:
  第一章介绍生物信息学的发展背景和主要的研究内容以及本文的研究成果及创新点。
  第二章介绍与本论文原核生物基因翻译起始位点识别相关的一些生物学知识,包括原核生物基因组结构特点,原核生物蛋白质翻译过程等,简单叙述了蛋白质在细胞中的位置,介绍信号肽结构。
  第三章介绍原核生物基因识别的发展状况,主要介绍了原核生物基因识别算法的两个方面:原核生物蛋白质编码区识别和翻译起始位点识别。
  第四章介绍Fisher识别算法、评价指标和Jack-Knife检验方法,及信号肽预测SignalP3.0软件。
  第五章是本论文的主要工作,介绍识别原核生物基因翻译起始位点的特征参量、识别过程以及识别结果。
  本论文识别算法的创新点是按基因相应的蛋白质N端结构,把原核生物基因分为信号肽基因和非信号肽基因,按其翻译起始位点具有不同的特征,分别对两类基因提取各自的参量,分别训练算法识别信号肽基因和非信号肽基因,识别结果具有很高的精度,尤其是在识别短基因方面。此外,还与其它算法进行了比较。
  第六章是文章的结论部分,首先对上述工作的简单概述总结,然后讨论了基因识别领域一些尚未完全解决的问题,最后提出本文识别过程主要的三个创新点。
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