基于基因本体论的生物信息个人数据库与其在蛋白质亚细胞定位预测研究中的应用

摘要

本文的主要研究内容包括以下几个方面：　　1)研究了基因本体论的特性和生物信息数据库的设计方法，开发了一个基于基因本体论的生物信息个人数据库应用系统BIODBGO。提出用基因本体论对蛋白质序列进行注释，并且通过基因本体论术语对蛋白质序列进行查询，实现了较精确的序列查询，从而减少了序列查询结果的冗余或不足。 2)归纳了目前用于蛋白质亚细胞位置预测的生物信息学的方法，在一般的用于蛋白质亚细胞位置预测的随机信号处理法的基础上，提出了一种新的基于全序列特征的随机信号处理法和新算法。　　3)对基于全序列特征的随机信号处理算法，给出通过反馈式系数调整以确定算法所需参数值的方法，得到了比一般随机信号处理法更高的预测率。　　4)将BIODBGO系统应用于蛋白质亚细胞位置预测，把MATLAB语言实现的基于全序列特征的蛋白质亚细胞位置预测算法，构成一个程序包，置于BIODBGO系统中，为用户提供了在线蛋白质亚细胞位置预测的服务功能。该算法用基因本体论术语查询得到的蛋白质序列作为该算法实现的源数据，从而可更方便、快速地进行蛋白质亚细胞位置预测分析。作者开发的BIODBGO系统，对本生物信息课题研究小组进行生物信息研究尤其是序列的分析，提供了很好的分析平台。

目录

文摘

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第1章概述

1.1本文研究的提出

1.2生物信息数据库发展概况

1.3个人数据库概念

1.4基因本体论研究概况

1.5蛋白质亚细胞位置预测方法综述

1.5.1蛋白质亚细胞位置预测的研究概况

1.5.2蛋白质亚细胞位置预测算法的研究概况

第2章生物信息数据库中的基因本体论

2.1基因本体论概述

2.1.1本体论

2.1.2本体论对于生物学上知识共享的作用

2.1.3基因本体论

2.2基因本体论术语对蛋白质序列的注释

第3章基于基因本体论的生物信息个人数据库系统的设计

3.1基于基因本体论的生物信息个人数据库系统的结构及功能

3.1.1系统功能

3.1.2系统结构

3.2用基因本体论对蛋白质序列进行查询

3.2.1蛋白质序列查询的数据库设计

3.2.2蛋白质序列查询功能的实现

3.3 BIODB GO中的蛋白质序列查询模块的实现

第4章基于全序列特征的蛋白质亚细胞位置预测研究

4.1蛋白质亚细胞位置预测研究简介

4.1.1蛋白质亚细胞位置预测算法的步骤

4.1.2提取序列描述符的方法

4.2表征全序列特征的随机信号处理法

4.2.1李氏指数(Lyapunov)法

4.2.2贝塞尔函数法

4.2.3切比雪夫滤波器法

4.3基于全序列特征的伪氨基酸预测法及其实现

4.3.1蛋白质序列的编码

4.3.2基于全序列特征的伪氨基酸预测法

4.3.3基于全序列特征的伪氨基酸预测法的实现

4.4预测结果分析

4.4.1检验方法

4.4.2预测结果

第5章基于全序列特征的亚细胞定位法在BIODB GO中的实现

5.1亚细胞预测算法在BIODB GO中的应用

5.2亚细胞预测研究相关文献的检索

5.3用于亚细胞位置预测的协同工作

5.3.1协同工作的概念

5.3.2网络环境下的亚细胞位置预测的协同工作

5.4研究成果发布及BIODB_GO更新

总结与展望

参考文献

附录1 BIODB_GO数据库的数据结构

附录2部分蛋白质亚细胞定位算法程序

攻读硕士期间发表学术论文目录

攻读硕士期间参与项目

致谢