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基因组测序的数学模型.docx

基因组组装摘要基因组测序是生物信息学的核心,有着极其重要的应用价值。新的测序技术大量涌现,产生的reads长度更短,数量更多,覆盖率更大,能直接读取的碱基对序列长度远小于基因组长度。所以测序之前DNA分子要经过复制若干份、随机打断成短片段。要获取整个DNA片段,需要把这些片段利用重合部分信息组织连接。如何在保证组装序列的连续性、完整性和准确性的同时设计耗时短、内存小的组装算法是本题的关键。本文建立改进后OLC算法模型。该模型首先使用了特定的编码规定,通过C+程序对庞大的数据先后进行十进制和二进制的处理,不改变数据准确性的前提下尽可能减小内存和缩短计算机操作时间,并引入解决碱基识别错误问题的一般思路消除初始reads中的碱基错误。然后通过深度优先算法,设定适当的阈值,找出具有重叠关系的碱基片段并形成一有向赋权图,其中点是碱基片段,边代表具有重叠关系,权值代表片段重叠的多少,将问题转化为图论中寻找最大赋权通路的问题,从而对OLC算法进行改进,采用图论的方法更直观和更具操作性的解决DNA的拼接问题,从而对OLC算法进行改进。最后再根据OLC算法对Hamilton路径进行拼接,生

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