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上海大学生通过计算DNA序列解决基因识别难题

发布时间:2012-12-10  点击量:649次  分享至

     在8日于此间举行的第九届“华为杯”全国研究生数学建模竞赛上传出消息,来自上海交通大学的欧阳廷婷、武发明和丰子灏利用数学算法,成功解决了基因识别难题。
   每个人的长相、身体状况之所以各不相同,就是因为DNA的存在。其中带有遗传信息的DNA片段称为基因,控制着生物的性状。就好像天然金沙掩藏在大量淤泥里一样,在基因片段中存在着“黄金”外显子与“淤泥”内含子,只有外显子上存有遗传信息,而内含子只是冗余信息。所以,去除多余的内含子,把有用的外显子找到,就是欧阳廷婷团队要解决的问题。这一问题是当前生物信息学最基础、最首要的难题。
   欧阳廷婷团队介绍,他们的“淘金术”原理在于两大法宝:基因频率变化规律与数学算法原理。在基因的运动过程中,会体现出一定频率变化规律,其中最显著的特征之一就是频谱3-周期性,即基因在三个子序列上分布的“非均衡性”,从不均匀的排布上可以看出一些外显子的端倪,对准确定位“黄金”起着举足轻重的作用。
   大概确定了“黄金”的范围后,就要用信号处理和数学分析的手段处理DNA序列,并建立数学模型。欧阳廷婷团队综合前人的算法,加以提升,设计出了一套精确度更高的基因编码区域识别算法。这一算法将尽量多的真实外显子识别出来,同时尽量少地将内含子错误识别为外显子,也就是最大限度找到“黄金”。欧阳廷婷团队借此获得了大赛一等奖。

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