植物化感作用代谢途径模拟预测系统的构建与应用

摘要

生物信息学是当今比较重要和前沿的科学发展领域之一，被广泛用于生物研究的各个方面，特别是应用生物信息学的研究方法来研究植物化感作用代谢途径受到了国内外同行的关注。本文通过构建化感作用代谢途径预测系统，应用生物信息学方法对未知序列进行比对，从而实现对该序列功能与代谢途径的预测.主要结果总结如下： 1、应用改进型Smith-waterman动态规划算法为核心构建化感作用代谢途径模拟系统。并选用Java语言作为整个系统的开发环境，配合MySql数据库使之在各个平台上具有移植性与良好的交互性。 2、根据与化感作用密切相关的酚酸类代谢途径以及萜类代谢途径上的数据，通过NCBI上的基因序列号查询并运用站内网页爬行技术搜集其相关的cDNA序列以及氨基酸序列进行初始数据库的建立以及数据的自动录入。 3、运用本文所建立的化感作用代谢途径预测系统来研究植物化感作用方面的可行性与实用性，主要是进行基因序列比对并分析比对的结果。 4、最后结合相关文献提出使序列匹配更为智能化的解决方案，主要包括在空间、时间和蛋白质的三维结构上提出自己的改进设想和今后研究的方向。

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第1章绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1生物信息学研究现状

1.2.2植物化感作用的代谢组学研究现状

1.3研究意义

1.3.1植物化感作用代谢组学的生物信息学研究意义

1.3.2生物信息平台构建研究意义

1.4本研究内容

第2章 算法研究与改进

2.1算法研究

2.1.1动态规划算法简介

2.1.2全序列对比算法

2.1.3 Smith-Waterman算法

2.1.4两算法的区别

2.2选择序列比对作为预测代谢途径的工具

2.3算法改进措施

2.3.1算法改进的数学原理

2.3.2算法改进程序图

2.4途径模拟

第3章系统分析与实现

3.1系统模块分析

3.1.1数据查询模块

3.1.2序列比对模块

3.1.3数据关联模块

3.1.4分析模块

3.2实现的平台

3.3数据库建立

3.4系统实现与说明

3.4.1查询数据

3.4.2序列比对

3.4.3数据关联

3.4.4分析模块

3.5数据构建

3.5.1数据的添加

3.5.2上传数据的格式

3.5.3数据自动入库

第4章预测系统的生物学模拟应用分析

4.1模拟序列的构建

4.2模拟序列的生物学意义应用分析

4.2.1模拟序列1的生物学意义应用分析

4.2.2模拟序列2的生物学意义应用分析

第5章 结论与展望

5.1结论与讨论

5.1.1平台

5.1.2算法

5.1.3数据

5.1.4应用

5.2展望：

5.2.1算法的时间问题

5.2.2更为智能化的比对程序问题

5.2.3空间的相似性问题

5.2.4数据扩容与数据安全性问题

参考文献

致谢