1、8 1 2 0 1 0 M33ChinaJournalofBioinformaticsVol.8 No.1Mar.,20103 1 EC=1, 1,o 1( j ,V U 20 3“。(2)S=S1,S2, ,SN “, Si=Si1,Si2SiLi,Sij,Lii , i=1,2,N,j=1,2,Li。(3) A=(aij)NMV U1T, aij,maxi LiMNii=1Li。A : “; TM B“-”3,| ; H“-”。(4)F 1A:sf , 1A 。(5) 15MSA YV a b ,yB PF(A)rKv1A。 1,1| WM 第 1期 文凤春,等:生物序列比对算法的研究现状
2、 1 , NB1 ,1B:s“d。n:s“d PAM u v BLOSUM。 1 b E 3s0VlMC,s o u,Q W1“ 4。m1 1 L 。m1 1Fig.1Amultiplealignmentofproteinsequences3 1 E 1 H1 “s 1 1。 1V1S I n Vs 1 1。 1 I n M , 1 I n WM 。NeedlemanWunsch1970 M4 1Needleman-Wunsch ?1 E5 。1975 M,SmithWatermanNeedleman-Wunsch E$ ,4 1Smith-Waterman E 6。 “ -BLAST E 7
3、Smith-Waterman E s KM KW E。Smith-Waterman E5ZE9 V ?M 1 s, YV ?ZE sKM 1。BLAST E “ - PKW o E, X YV 3 , z 4 ,i o y d9$ 。 E : os M 31(hit), OB 31c b;B 31,NT =_ %,s V ?M ,9s HSP(highsequencepairs); !Bd9ADE,d9AvEHSP|$ , :/HSP 3。2006 M,Joseph.J.Sasikumar.R.4B V MY H y M y E, 1 (x,y)B3usf ,xy H,(x,y)=d;xyp
4、H,(x,y)=-t;xy 8 H,(-,x)=(y, -)=-k。d,t,k 。! STsY mn,s 9 O(mn), ZE pKD19 O(maxm,n)。yN, 9F H,9 v:s Smith-Wa-terman EB 。3.2 PCGR 1 EL !n ,5H1HnUS:(cos(2k/n),sin(2k/n),(k=1, 2,n)。7tk A,C,D,E,F,G,H,I,K,L,M,N,P,Q,R,S,T,V,W,Y,(k=1,2,n)。PCGRUS T:PCGRxi=0.5(PCGRxi-1 +tix);PCGRyi=0.5(PCGRyi-1 +tiy). (2),(tix,t
5、iy) i HUS, i tk,5tix=cos(2k/n),tiy=sin(2k/n)。L ! H AB, PCGRUS9 T /:PCGRxi=0.5(PCGRxi-1 +tix);PCGRyi=0.5(PCGRyi-1 +tiy).PCGRxj=0.5(PCGRxj-1 +tjx);PCGRyj=0.5(PCGRyj-1 +tjy).l !d(i,j)AiBPCGRW ,ePCGR ,5d(i, j)=max(abs(PCGRxi-PCGRxj), abs(PCGRyi-PCGRyj) (3)Ai Bj M,d(i,j)=0.5d(i-1,j-1) (4)65生 物 信 息 学 第 8卷
6、k AiBj -,5d(i,j)=0.5kd(i-,j-k) (5) Z(5)9 k,1 HKVk ,N w, V P1F 。PCGRW s M VE 31,19 MPCGR , VV 7 S M 。 NB , VKV ,“1,PCGR Vs 1T。 , V Rv| v ,9 V Rvs v , s f 9 MPCGR k,K 1T 9。4 1 E 1 E$ ?1 E, “1 “#9F,5 bW9$ 9v。1987 MFengDoolitle4 1v T(ProgressiveMethod) E10 。 B ? T E。 “ - PKW 1CLUSTALW11 v1 E。 :S HMM12 (
7、HiddenMarkovModels) “ - 5 1ZE,?ZEM1, V?C 。 1:sB f (sum-of-pairsfunction,SP):s。SP-score(c1,c2,ck)=k-1i=1 kj-i+1(ci,cj), !c1,c2,ck B k3。MN 1,51:s9 HW bWn|sY O(2NMN)O(MN), VSP 1 BNP 5。L=, 1 v1 E。4.1 v1 Ev1 E K ? T 1 E。 EL ! 11 。 E X | 01T1 E1,BV F 。 E1 :e、 y, =i 。 1 b pE1 yF 7,J K。CLUSTALW B PKv1, E1 F
8、:9 ;y ;G v1。CLUSTALWT1“ 1rT z, s v ,1 q A。T-COFFEE13 6BVv1 E, 1+ | # 1TSB Z1 o, Z1 o 1,“ B1V W1“,B 4 1 q, iv b f ,rT A。4.2 1 E1(Iterativealignment) E 6B r 1 E, B ? 31E,iYVZ T% 1,1T。 E ?41T , Z1 + 4 。L. E 1SAGA E 14 B L E。 E X | “ F bZ T ,/ S 88;| S 88B qL. T(、 、lM) 38 ; 8 L. T, Hq。8 af WSP 。 E : V i
9、 H1,7 sK。1 ,J 。4.3 : V 1 3 ?,1 H,“ ,1 “ ” “ “” 。B 1 : V 15 m2 U。m2 : V Fig.2HiddenMarkovModelsTHMMX,1 H,1| XjHMM1(j=1, 2,N), 66第 1期 文凤春,等:生物序列比对算法的研究现状sBH 3 Xj qKv j,YV a bLB1。 THMM,51 y HMM。y H, n51 4 aN, S , Baum-Welch E , vViterbi E 1。HMM 31 B qKv 1。5 5) 1 31 ,9 3Bv 45。 1ZE y 3 ,yN 1T ?“ p”e ,7?
10、P v Q WM 1“# 3+。 1i15: y B S M 5; 4 T1“、s v 1 q; 4 E 。y N, 15$ 7W, 1 E99F 16-19 。“ 3 v , 1 E 4 1 p, !9 H 1 E| 3Bd1 O G 5。 ID(References): 1 A,um,_. 3 y9J.v(D), 2002, 34(4):389-392. 2 f=d. 3CZJ. W S/?Z,2000, 22(6):17-20. 3 DavidW.Mount 3 .M.:, 2003.4 f . 3 1 ECZJ.v v,2004, 25(4):75-82.5 NeedlemanSB,
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