【摘 要】
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本文通过对mRNA中的不同种类核苷酸的统计,发现了成熟mRNA中二类核苷酸在不同的蛋白质二级结构中的含量存在显著的差异,尤其是在折叠结构中,二类核苷酸的含量差明显与螺旋结
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本文通过对mRNA中的不同种类核苷酸的统计,发现了成熟mRNA中二类核苷酸在不同的蛋白质二级结构中的含量存在显著的差异,尤其是在折叠结构中,二类核苷酸的含量差明显与螺旋结构与卷曲结构中的含量差相异:在折叠结构中,嘧啶核苷酸的含量比嘌呤核苷酸的含量多,而在螺旋结构与卷曲结构中,嘧啶核苷酸的含量比嘌呤核苷酸的含量少。并且基于此发现,将其与Chou-Fasman法则结合,针对不同的物种,较正并优化了不同氨基酸的同义密码子对不同二级结构的Chou-Fasman倾向性因子,并对16种不同的双碱基赋倾向性参数。然后建立不同氨基酸长度的mRNA模型,通过遍历mRNA,识别其中的密码子与相邻的双碱基,并假设不同种类核苷酸对与密码子对形成蛋白质的二级结构所做的贡献不同设计不同的统计规则,最后发现:在编码序列中,当嘧啶核苷酸对大量出现时,即嘧啶核苷酸的数量多于嘌呤核苷酸对,整个编码序列所编码的蛋白质形成折叠结构的倾向性要高于形成其他结构的倾向性;反之,当序列中的嘌呤核苷酸多于嘧啶核苷酸时,整个编码序列所编码的蛋白质形成折叠结构的倾向性要低于形成其他结构的倾向性。我们设计了基于以上理论的蛋白质二级结构预测算法,相比于Chou-Fasman法预测蛋白质折叠结构的准确率有了显著提高。
由于统计对象的特殊性,目前现存的软件中无法实现课题中所要求的数据挖掘与分析功能,所以需要根据课题要求,自己设计一款门的软件为课题服务。本课题的生物数据全部来源于CSAndSDataBase(编码序列与结构数据库),经过自己开发的软件对源数据文件处理后得到不同物种的不同蛋白质的氨基酸、编码序列和二级结构的信息。
本课题通过对mRNA中含碱基的核苷酸的统计并结合不同氨基酸长度的模型统计,是对通过蛋白质一级结构预测二级结构的方法的一种有效补充;是对基因数据中所蕴含的生物学意义的一次挖掘。
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