将DNA碱基翻译成蛋白质氨基酸程序设计

基因是生物的遗传物质，蛋白质是生物性状的体现物质。基因通过控制蛋白质的彤成来控制生物的性状。根据DNA转录形成RNA。RNA翻译形成蛋白质的规则，利用C语言编写出翻译基因碱基序列咸蛋白质氨基酸序列的程序，这无论在遗传学、医学研究。还是C语言程序设计的教学和学习都具有一定的实用价值。     

DNA结合蛋白质的AFM图像分析

原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）在研究DNA与蛋白质的相互作用方面具有重要的应用。本文对DNA结合蛋白的AFM图像的分析方法进行了研究，通过分析DNA及其与蛋白结合的AFM图像，我们可以计算出已各序列DNA的长度及其未知DNA结合蛋白质在DNA链上的位置信息，从而可以估计该蛋白质的DNA结合位点序列。结果证明对AFM图像的分析可以得到DNA结合蛋白的位置信息。该研究对于寻找新的DNA结合蛋白，研究生物体中遗传信息的复制、转录、修复和重组的分子生物学机制具有重要意义。     

DNA结合蛋白质的AFM图像分析

原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)在研究DNA与蛋白质的相互作用方面具有重要的应用。本文对DNA结合蛋白的AFM像的分析方法进行了研究,通过分析DNA及其与蛋白质结合的AFM图像,我们可以计算出已知序列DNA的长度及其未知DNA结合蛋白质在DNA链上的位置信息,从而可以估计该蛋白质的DNA结合位点序列。结果证明对AFM图像的分析可以得到DNA结合蛋白的位置信息。该研究对于寻找新的DNA结合蛋白,研究生物体中遗传信息的复制、转录、修复和重组的分子生物学机制具有重要意义。     

基于蛋白质CGR的线粒体蛋白质序列比对

利用蛋白质混沌游走表示法（PCGR）提出一种新的蛋白质序列比对方法。通过计算两序列之间的PCGR点距离,就可以找到所有的局部相似片断。根据氨基酸的化学物理性质把氨基酸分成4和7类,针对分类与无分类的各种情况进行蛋白质序列比对。为了更直观地描述比对结果,采用点阵图来表示比对数据,不仅能显示两序列间所有相同片断,还可以体现出序列的相似性。     

带有蛋白质输入的RNA-蛋白质结合位点预测方法

RNA及RNA结合蛋白之间的相互作用在基因调控中扮演着重要角色。许多预测RNA-蛋白质结合位点的深度学习方法陆续提出。目前多数研究没有将RNA结合蛋白作为模型输入,限制了深度学习模型的规模。对此问题,提出一个带有RNA结合蛋白输入的深度学习模型,通过扩大训练集的规模挖掘RNA-蛋白质结合位点的公共知识。模型将RNA序列先后经过卷积神经网络和门控循环单元来得到序列特征;将序列特征与RNA结合蛋白的独热编码拼接,作为全连接层的输入;通过一个Sigmoid单元输出该RNA结合蛋白对RNA序列的结合概率。在两个权威数据集上,该方法相比其他模型均具有一定优势。     

基于迁移学习和多视图特征融合提高RNA碱基相互作用预测

RNA碱基相互作用对维持其三维结构的稳定具有重要作用,准确地预测碱基相互作用可以辅助RNA三维结构的预测。然而,用于预测RNA碱基相互作用的数据量少,导致模型未能充分地学习到数据的特征分布,以及数据存在的特性(对称特性和类别不平衡),都影响了模型的性能。针对模型不充分学习和数据特性问题,在深度学习的基础上,提出了一种高性能的RNA碱基相互作用预测方法tpRNA。tpRNA首次在RNA碱基相互作用预测任务中引入迁移学习以改善因数据量少而产生的模型不充分学习问题,并提出高效的损失函数和特征提取模块,充分发挥迁移学习和卷积神经网络在特征学习方面的优势,以缓解数据特性问题。结果表明,引入迁移学习能减小数据量少导致的模型偏差,提出的损失函数能优化模型的训练,特征提取模块能提取到更有效的特征。与最先进的方法相比,tpRNA在低质量输入特征的情形下具有显著的优势。     

深入浅出DNA分子计算

DNA分子计算技术是人类在计算机缩微化进程中涌现出的一项新技术。追溯到DNA分子计算技术产生的历史背景,介绍了此项技术实现的理论基础,同时与传统电子计算机作比,列举出目前DNA分子计算技术的优劣势所在,并通过解决一个传统货郎担问题的实例,讲述这种基于DNA分子计算技术的生物计算机的工作机制。     

深入浅出DNA分子计算

DNA分子计算技术是人类在计算机缩微化进程中涌现出的一项新技术.追溯到DNA分子计算技术产生的历史背景,介绍了此项技术实现的理论基础,同时与传统电子计算机作比,列举出目前DNA分子计算技术的优劣势所在,并通过解决一个传统货郎担问题的实例,讲述这种基于DNA分子计算技术的生物计算机的工作机制.     

贝叶斯方法在蛋白质耐热性分类中的研究

氨基酸含量是影响蛋白质耐热性的主要因素。本文以氨基酸含量为特征向量,研究了贝叶斯方法预测蛋白质耐热性的准确度。结果表明,基于贝叶斯方法的局部预测率和全局预测率分别为73.1%和76.1%。这不仅表明贝叶斯方法适合于蛋白质耐热性的分类,而且也证明了氨基酸含量的确对蛋白质耐热性有重要作用。     

将专业课知识融入C++面向对象程序设计教学

面向对象程序设计与各门专业课程,如"计算机基础"、"操作系统"、"数据结构"、"算法设计"、"编译原理"等都是融会贯通、密切相关的。因此在程序设计课程的教学环节中,逐步渗透各专业课的基本知识,运用适当而生动的教学案例,将专业知识融入到程序设计中,将有助于学生从更深层次上理解相关原理和概念,提高学习的信心和兴趣,建立程序设计的思维方式。本文从程序设计的过程出发,通过实例教学的方式论证了这种教学方法。     

单总线芯片编程器的设计与实现

本文简要介绍了编程器设计原理和DS2502芯片编程算法,重点讨论了DS2502量产型专用编程器的软硬件设计与实现方法。该编程器采用脱机编程工作方式,可单次编程最大10片DS2502,满足批量编程的设计需求。     

PLC编程器核心模块设计

阐述了一种以新型PLC装置为基础的手持编程器的设计,重点描述了编程器核心模块的结构和软件设计方法。编程器以CAN作为主通讯接口,ARM7为控制器,构建了uC/OS-Ⅱ内核的实时操作系统;实现了远距离编程、监控、调试PLC控制系统,脱机编程及直接与计算机交换数据的功能,适合工业现场使用。     

非天然碱基基因密码扩展 DNA 数据存储的机遇与挑战

目前,传统的存储技术主要将硅基材料作为存储介质,但全球现有的硅资源却无法满足日益增长的数据存储需求。随着数据时代的发展,存储技术创新面临新的挑战。在自然界,DNA 分子储存着丰富的遗传信息。从化学生物学的角度分析,将 DNA 分子作为介质进行数据信息存储有望为存储技术的创新提供一个新机遇,而非天然碱基核苷酸可以扩充遗传字母表,增加 DNA 存储容量,但在其实际应用方面,目前还有很多问题待解决。该文综述了 DNA 存储技术的研究进展,对当前 DNA 存储现状、待解决的技术难题与发展前景等进行了分析;并在此基础上,介绍了非天然碱基对(UBPs)作为合成生物学的一个新方向在 DNA 信息存储领域的潜在优势和技术挑战。     

Software Tools for DNA Sequence Design

The design of DNA sequences is a key problem for implementing molecular self-assembly with nucleic acid molecules. These molecules must meet several physical, chemical and logical requirements, mainly to avoid mishybridization. Since manual selection of proper sequences is too time-consuming for more than a handful of molecules, the aid of computer programs is advisable. In this paper two software tools for designing DNA sequences are presented, the DNASequenceGenerator and the DNASequenceCompiler. Both employ an approach of sequence dissimilarity based on the uniqueness of overlapping subsequences and a graph based algorithm for sequence generation. Other sequence properties like melting temperature or forbidden subsequences are also regarded, but not secondary structure errors or equilibrium chemistry. Fields of application are DNA computing and DNA-based nanotechnology. In the second part of this paper, sequences generated with the DNASequenceGenerator are compared to those from several publications of other groups, an example application for the DNASequenceCompiler is presented, and the advantages and disadvantages of the presented approach are discussed.     

数据挖掘技术在DNA序列分割中的应用

DNA序列分割作为DNA序列分析中的一部分正受到越来越多人的关注,引入数据挖掘技术是提高DNA序列分割有效性的一个重要途径。全面综述了目前数据挖掘技术在DNA序列分割中的应用,最后指出了尚待解决的问题。     

DNA计算中核酸序列设计方法比较研究

DNA计算是将现实问题进行编码,映射到DNA分子上,然后通过分子生物实验产生出代表问题解的DNA分子,最后通过检测技术提取出该DNA分子．高质量的DNA编码可以尽可能避免或减少计算过程中出现的错误,并使检测阶段易于提取出代表问题解的DNA分子．文中对基于汉明距离和基于自由能的DNA核酸编码方法进行研究,分析了两类方法的约束条件对DNA编码质量的影响,比较了两类方法排除非特异性杂交的完备性和计算量,进一步分析了两类方法编码DNA序列的效率．通过分析和比较得到,两类DNA计算编码方法都能有效地限制DNA分子间的非特异性杂交,其中基于汉明距离的DNA编码方法的计算量比较小,但是它仅能近似地估计DNA分子间杂交的热力学稳定性,不能完全替代最小自由能的编码方法．在满足DNA计算试验精度要求的条件下,采用基于汉明距离的DNA编码设计方法不仅能有效地的挑选出特异性杂交和非特异性杂交的DNA序列,还能有效地减少计算量,从而提高DNA序列设计的效率．     

基于DNA序列切片重组技术的信息加密算法

深入分析了DNA序列处理中的切片重组技术,研究了这种技术在信息加密中的应用,提出了一种基于切片重组技术的全新信息加密算法,并对算法的加密强度作了洋细讨论。实验结果表明该算法是安全、高效和可行的。     

序列分析技术在DNA序列挖掘中的应用

数据挖掘技术在生物科学领域的应用越来越广泛,本文介绍了序列分析技术在DNA序列分析上的应用,对 相应的算法做了综述研究,讨论了这些算法的优缺点。最后对DNA序列分析的前景作了展望。     

k-长DNA子序列计数算法研究

基因组的结构与功能存在密切联系，其功能主要通过DNA子序列来表达，因此研究DNA序列结构对于生物信息学来说具有重要的意义。该文研究了k-长DNA子序列在DNA全序列中出现频数的计数问题，设计并实现了k-长DNA子序列内部计数算法和外部计数算法。该算法通过一个哈希函数把k-长DNA子序列映射为整数关键字从而把k-长DNA子序列出现频数的计数问题转化为整数关键字的重复计数问题，使得能够利用经典B树算法来解决k-长DNA子序列的出现频数计数问题。针对所要解决的问题提出3种改进措施以进一步提高算法的性能。