摘要：动态规划是RNA二级结构预测最主要的算法,文中提出一种对动态规划矩阵采用分块技术的细粒度并行算法,通过对数据依赖关系的分析,引入了流水的策略,提高了算法的效率.在时钟模拟器上验证了算法的正确性,获得了一系列关于并行加速比、空泡率、存储访问带宽等问题的模拟结果,确定了FPGA PE阵列设计中的基本参数,为FPGA成功实现奠定了基础.

摘要：蛋白质二级结构包含充分的蛋白质信息,而且蛋白质二级结构是研究蛋白质三级结构和药物设计的基础,因此,本文提出了一种基于Wasserstein生成对抗网络(WGAN)和残差网络(ResNet)的蛋白质8态二级结构预测的方法。该方法首先通过Wasserstein生成对抗网络(WGAN)提取蛋白质特征,将其与PSSM结合成新的特征集合,然后将新的特征集合输入到残差网络(ResNet)预测并得到最终结果。经过实验,该方法在测试集CASP10-14和CB513中的Q8预测准确率分别为73.21%,72.43%,71.67%,69.83%,70.17%和73.89%。通过实验表明,Wasserstein生成对抗网络(WGAN)具有出色的特征提取能力,ResNet能够有效地训练深层网络结构,从而提高蛋白质二级结构的预测精度。

摘要：为提高蛋白质二级结构预测精度,提出一种新的网络模型和编码方法。首先利用基因表达式编程(GEP)的全局搜索能力同时进化设计神经网络的结构和连接权;其次,对神经网络输入层编码进行了改进,添加了氨基酸残基所处的疏水环境。用PDB-Select25中的36条蛋白质共6122个残基进行测试,结果表明提出的网络模型和编码方法能有效提高蛋白质二级结构预测的精度。

摘要：蛋白质是组成生物有机体的基本大分子之一,其三维结构完全由其氨基酸序列决定。从氨基酸序列直接确定蛋白质的结构,将有助于了解其结构与功能之间的关系。我们可以依据这种了解来对现存蛋白质进行结构改造,从而有目的地改变其功能。例如设计艾滋病病毒反转录蛋白酶抑制剂,就必须对该酶蛋白质的结构有相当了解。

摘要：基于随机上下文无关文法(SCFG)理论模型进行RNA二级结构预测是目前采用计算方法研究RNA二级结构的一种重要途径.由于基于SCFG模型的标准结构预测算法(Coche-Younger-Kasami,CYK)巨大的时空复杂度,对CYK算法进行加速成为计算生物学领域一个极具挑战性的热点问题.CYK的并行性能受限于算法多维度、非一致性的数据依赖关系和较低的计算/通信比,现有的基于通用微处理器结构的大规模并行处理方案不能获得令人满意的加速效果,并且大规模并行计算机系统硬件设备的购置、使用、日常维护的成本高昂,其适用性受到诸多限制.文中在深入分析CYK算法计算特征的基础上,基于FPGA平台提出并实现了一种细粒度的并行CYK算法.设计采用了对三维动态规划矩阵"按区域分割"和"逐层按列并行处理"的计算策略实现了多个处理单元间的负载均衡;采用数据预取、滑动窗口和数据传递流水线实现处理单元间的数据重用,有效解决了计算和通信间的平衡问题;设计了一种类似脉动阵列(systolic-like array)结构的主从多PE并行计算阵列,并在目前最大规模的FPGA芯片(Xilinx XC5VLX330)上成功集成了16个处理单元(processing elements),实验结果表明作者提出的CYK算法加速器结构具备良好的可扩展性.当RNA序列长度为959bps,CM模型状态数为3145时,与运行在Intel双核E5200 2.5GHzCPU、2.0GB主存通用计算上的Infernal-1.0软件相比,可获得超过14倍的加速效果.配置一个FP-GA算法加速器的通用计算平台的综合处理性能与包含20个Intel-Xeon CPU的PC集群相当,而硬件成本仅为后者的20%,系统功耗不到后者的10%.

摘要：根据GenBank中热带假丝酵母菌株pk2 3 3 (ATCC 2 0 3 3 6 )POX4和POX5基因序列 ,设计了两对引物。通过PCR扩增 ,用一种简易的方法克隆了 1 2 3 0菌株中这两个基因。对POX4、POX5的测序表明 ,1 2 3 0菌株的POX5基因与pk2 3 3菌株的POX5基因存在菌株间的差异。这种差异对蛋白功能的影响有待进一步研究。对POX4和POX5编码的蛋白PXP4、PXP5进行Pfam分析和二级结构预测后 。