Identifying Statistical Dependence in Genomic Sequences via Mutual Information Estimates

Identifying Statistical Dependence in Genomic Sequences via Mutual Information Estimates

Tác giả: Hasan Metin Aktulga, Ioannis Kontoyiannis, L. Alex Lyznik, Lukasz Szpankowski, Ananth Y. Grama, Wojciech Szpankowski

Lĩnh vực: EURASIP Journal on Bioinformatics and Systems Biology

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này tập trung vào việc định lượng và xác định sự phụ thuộc thống kê trong các chuỗi sinh học, đặc biệt là DNA và RNA, bằng cách sử dụng các công cụ dựa trên lý thuyết thông tin. Phương pháp đề xuất dựa trên khái niệm thông tin tương hỗ (mutual information) nhằm phát hiện và trích xuất các phụ thuộc thống kê cũng như cấu trúc. Một hàm ngưỡng đơn giản được định nghĩa để định lượng mức độ ý nghĩa của sự phụ thuộc giữa các đoạn sinh học. Các công cụ này đã được áp dụng vào hai lĩnh vực chính: xác định sự tương quan giữa các phần khác nhau của gen zmSRp32 ở ngô, cho thấy mối liên hệ có ý nghĩa giữa vùng không dịch mã 5′ và các exon biệt lập thay thế, có thể chỉ ra các cơ chế biệt lập thay thế hoặc cấu trúc chưa biết; và phát hiện các đoạn lặp ngắn (short tandem repeats – STRs) trong dữ liệu DNA từ hệ thống chỉ mục DNA kết hợp của FBI (CODIS), ứng dụng quan trọng trong hồ sơ di truyền.

Mục lục chi tiết:

• Giới thiệu
• Cơ sở lý thuyết
• Kết quả thực nghiệm
• Ứng dụng vào các đoạn lặp
• Kết luận