![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/19620444/bg1.jpg)
第 }卷第 期
年 月
淮阴师范学院学报自然科学版
JOURNAL OF HUAIYIN TEACHERS COLLEGE NATURAL SCIENCE EDITION
Vol N No }
Jun
基 因 识 别 中 信 噪 比 与 功 率 谱 的
快 速 计 算 公 式 及 算 法 实 现
郭丽娜
郭俊峰
南京财经大学 应用数学学院 江苏 南京 南京财经大学 经济学院 江苏 南京
摘 要 DNA 序列信号频谱 周期性是一个被广泛用于区分编码区和非编码区的重要特征
根据核苷酸中 个密码子位置的不均衡性 给出了功率谱与信噪比的快速计算公式 研究发
现快速计算公式有助于基因识别的实现 为探测内含子 外显子提供了一个快速高效的方法
关键词 信噪比 功率谱 基因识别 外显子 内含子
中图分类号 O 文献标识码 A 文章编号
收稿日期
基金项目 江苏省高校研究生科研创新项目CXLX
作者简介 郭丽娜 女 江西吉安人 硕士研究生 研究方向为分形与小波理论
引言
基于海量的人类及其他生物基因组数据 对基因进行识别是生物信息学的一项重要研究课题
利用计算机分析和研究核苷酸序列 对蛋白质编码区的位置 结构和功能进行注释是基因识别的主要内
容 其研究又分为两大类 蛋白质编码区识别和功能位点识别
目前这两方面的研究都不是非常令人
满意 关于基因编码区的识别 特别是对较短序列的预测效果仍然不理想 在面对大量 复杂的基因序列
数据时 如何更好更快地获取准确的基因信息 如何在众多的基因序列中确定功率谱和信噪比 如何快
速实现基因识别算法 是我们面临的一项重要课题
在生物学 医学 药学等诸多方面 对 DNA 的研究具有重要的理论意义与实际价值 对于较长的
DNA 序列 应用离散 Fourier 变换Discrete Fourier Transform 简称DFT 变换 计算其信噪比或功率谱时总
体计算量很大 会影响到所设计的基因识别算法的效率
鉴于此 文中基于 Voss 映射 给出对于任意
映射下功率谱与信噪比的快速计算公式
数字序列映射
在 DNA 序列研究中 首先需要把 A T G C 这 种核苷酸的符号序列 根据一定的规则映射成相应
的数值序列 以便于对其作数字处理
令 I
A T G C 长度即核苷酸符号个数 又称碱基对Base Pair 长度 单位记为 bp 为 N 的
任意 DNA 序列 可表达为
S
Sn
|
Sn
I n
N
即 A T G C 的符号序列 S S S SN
现对于任意确定的 b
I 令
u
b
n
Sn
b
Sn
b
n
N
称之为 Voss 映射
于是生成相应的
序列即二进制序列 u
b
n u
b
u
b
u
b
N
b
I
例如 假设给定的一段 DNA 序列片段为 S
ATCGTACTG 则所生成的 个
序列分别为
u
A
n u
G
n