基于马尔可夫聚类算法的基因序列分析.ppt

同济大学数学系陈博文 姚震洲 王腾蛟2010.7,基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,同济大学数学系,国家大学生创新性实验项目基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,1.背景及概述,2.团队 介绍,3.项目 方案,4.创新与特色,5.预期 成果,6.进程 安排,同济大学数学系,项目背景及概况,指导教师许威,数学工具,生物信息学知识,两年期,同济大学数学系,项目背景及概述,生物学数据库的发展 近年来，随着分子生物学和现代医学的迅速发展，特别是人类基因组计划的实施和完成，人类已获得大量的生物分子数据，成百上千的生物学数据库迅速出现和成长，并且其积累速度仍在不断的提高，如何利用好获得的数据并且取出隐藏在其中的对人类有用的信息则是一个迫切需要解决的问题。,DDBJ欧洲,EMBL日本,GeneBank美国,同济大学数学系,项目背景及概述,模拟计算的方法大规模研究基因表达调控成为可能 与此同时，大规模测定基因水平的基因芯片技术的出现和高性能计算机的使用使得用模拟计算的方法大规模研究基因表达调控成为可能。一些研究者已经开始研究某一类疾病病人组和对比组的基因序列对比分析，并通过控制疾病的基因序列组的表达方式来治疗疾病。由此可见，用数学模型的方法进行基因序列比对是目前生物信息学研究的热点之一。,LOGO,项目背景及概述,我们要做的 我们要做的就是建立一个基因序列分析的数学模型并设计高效算法，应用到基因序列分析以及疾病预测中。,LOGO,国家大学生创新性实验项目基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,1.背景及概述,2.团队 介绍,3.项目 方案,4.创新与特色,5.预期 成果,6.进程 安排,同济大学数学系,数学功底格外扎实对数学建模有浓厚兴趣踏实严谨,姚震洲,计算机软件有一定研究，善于利用软件解决问题擅长文书撰写应变能力和创新精神,王腾蛟,团队介绍,对生物信息学知识 有浓厚兴趣数学基础扎实博览群书理论分析能力强,陈博文,数学系09级,同济大学数学系,国家大学生创新性实验项目基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,1.背景及概述,2.团队 介绍,3.项目 方案,4.创新与特色,5.预期 成果,6.进程 安排,项目方案,同济大学数学系,基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,什么是序列分析？,项目方案,同济大学数学系,蛋白质,基因,研究蛋白质性质的方法,生物学实验,基因序列分析,转录翻译,对应于,序列分析的方法建立数学模型,项目方案,同济大学数学系,已有算法的缺陷研究极小片的基因，不适应强大的基因库的分析在复杂的基因团分析时不够准确,项目方案,同济大学数学系,聚类算法 四步骤：确定聚类分析的观察数据（类比点的坐标，把蛋白质如点般固定）度量指标（类比距离，蛋白质间的联系）度量指标的选取（类比内积，结合具体聚类分析）选取聚类中心和临界范围，找出聚类,项目方案,聚类算法效果图,项目方案,同济大学数学系,马尔可夫聚类算法 马尔可夫矩阵,项目方案,同济大学数学系,目,同济大学数学系,同济大学数学系,国家大学生创新性实验项目基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,1.背景及概述,2.团队 介绍,3.项目 方案,4.创新与特色,5.预期 成果,6.进程 安排,创新与特色,同济大学数学系,同济大学数学系,国家大学生创新性实验项目基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,1.背景及概述,2.团队 介绍,3.项目 方案,4.创新与特色,5.预期 成果,6.进程 安排,预期成果,同济大学数学系,同济大学数学系,国家大学生创新性实验项目基因序列分析的数学模型和聚类算法研究,1.背景及概述,2.团队 介绍,3.项目 方案,4.创新与特色,5.预期 成果,6.进程 安排,进程安排,同济大学数学系,进程安排,同济大学数学系,进程安排,同济大学数学系,进程安排,同济大学数学系,Thank You!,同济大学数学系,