基于马尔科夫链的RNA二级结构预测

论文摘要

本文对RNA的基本结构进行了描述,并对当前流行的RNA二级结构预测算法作了总结,这些算法都是基于特征构型或能量特征的。本文提出一种基于马尔可夫链的新的RNA二级结构预测算法,这是一种纯数学的预测算法。这种方法的特点是将一个RNA一级序列看作一条含有四种不同成分的序列组合,计算它的转移矩阵,然后按照它的转移矩阵,得出一条或多条符合其概率分布的序列,该序列由于其是根据元素的紧随关系建立的,因此其既体现了一级序列的特点,也有二级序列的特点;然后利用其各元素的特征描述它,这里我们使用括号法,将其转换为典型的二级结构描述,与已知的RNA二级结构作对比发现:其能把序列当中主要的配对关系体现出来,证明RNA的序列组成存在特定的联系,且一个序列中的主要元素影响其二级结构的生成。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 第二章 RNA 概论
• 2.1 RNA 的组成
• 2.2 RNA 的分类
• 2.2.1 mRNA
• 2.2.2 tRNA
• 2.2.3 rRNA
• 2.3 RNA 的结构
• 2.3.1 RNA 的一级结构
• 2.3.2 RNA 的二级结构
• 第三章 RNA 二级结构预测
• 3.1 RNA 二级结构预测方法的发展
• 3.2 RNA 二级结构预测的局限性
• 3.3 RNA 二级结构的表示方法
• 3.4 RNA 二级结构特征
• 3.5 典型RNA 二级结构预测算法
• 3.5.1 需要多条已知二级结构序列作为参考的预测算法
• 3.5.2 已知二级结构序列较少时所采取的二级结构预测算法
• 结论
• 第四章 马尔可夫模型
• 4.1 马尔可夫性（无后效性）
• 4.2 马尔可夫过程的定义
• 4.3 马尔可夫链
• 4.3.1 马尔可夫链定义
• 4.3.2 马尔可夫链的转移概率
• 4.3.3 三种马尔可夫链预测方法
• 第五章 基于马尔可夫链的RNA 二级序列处理
• 5.1 马尔可夫预测模型的建立
• 5.1.1 模型建立的基础
• 5.1.2 模型的建立
• 5.2 马尔可夫链应用于生成多条RNA 序列
• 5.2.1 利用马尔可夫链生成RNA 二级序列
• 5.2.2 用括号法描述新序列
• 结束语
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢