Автор(ы)

Кудряшова Кира Константиновна

Аффилиация

ФГБОУ ВО "УГНТУ", г.Уфа

Руководитель

Дружинская Елена Владимировна, старший преподаватель каф. ВТИК

Аннотация

Актуальность темы исследования: В настоящее время анализ генетических цепочек является главной задачей биоинформатики. Это обуславливается тем, что объем баз данных первичных генетических последовательностей ДНК, РНК и белков растёт экспоненциально, а реализации широко применяемых алгоритмов глобального выравнивания Нидлмана-Вунша и локального выравнивания Смита-Ватермана являются либо недостаточно точными, либо дорогостоящими.

Цель работы состоит в создании системы поиска незакономерных подпоследовательностей генетических цепочек. Система должна основываться на алгоритме, наиболее пригодном для выравнивания последовательности в произвольное положение другой.

 Для достижения поставленной цели были сформированы следующие задачи:

  • изучить строение генома;
  • рассмотреть алгоритмы селекции;
  • провести сравнительный анализ изученных алгоритмов;
  • реализовать алгоритм, эффективный по времени;
  • провести тестирование и проверку корректности алгоритма;
  • создать систему поиска, использующую разработанный алгоритм.

Объект исследования: Методы генной статистики.

Предмет исследования: Скорость работы методов генной статистики.

Метод исследование: сбор информации из литературы, анализ, обобщение, разработка, построение и испытание системы.

По результатам сравнительного анализа алгоритмов Нидлмана-Вунша и Смита-Ватермана было выявлено, что они имеют одинаковую ресурсоемкость по памяти и времени. Алгоритм Смита-Ватермана применяется для выравнивания сегмента последовательности в произвольное положение другой в отличие от алгоритма Нидлмана-Вунша, который осуществляет выравнивание по всей длине.

Вывод. Алгоритм Смита-Ватермана является наиболее эффективным алгоритмом для определения генетических отклонений в некотором отрезке генома. Программная реализация данного алгоритма стала составляющей разработанной системы поиска оптимального выравнивания.

Содержание работы

Конкурс, в котором автор работы принял участие: II Летний всемирный научный марафон – 2020 “Территория инновационных идей, технологий и творческих решений”
Отрасль наук: Технические науки
Форма представления работы: Выпускная квалификационная работа
Дата публикации работы: 31.07.2020