(Luận văn thạc sĩ) dự đoán và phân tích các trạng thái của histone trong chuỗi DNA bằng phương pháp conditional random fields

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀNỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐĂNG HƯNG DỰ ĐỐN VÀ PHÂN TÍCH CÁC TRẠNG THÁI CỦA HISTONE TRONG CHUỖI DNA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CONDITIONAL RANDOM FIELDS Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin Mã số: 1.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH HỒ TÚ BẢO Hà nội – Năm 2006 # Trường Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .5 DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG .11 1.1 Các khái niệm 11 1.1.1 Tin-sinh gì? 11 1.1.2 DNA(deoxyribonucleic acid) 12 1.1.3 RNA(ribonucleic acid) .13 1.1.4 Protein 14 1.2 Nucleosome 15 1.2.1 Nucleosome gì? 15 1.2.2 Sự choán chỗ nucleosome chuỗi DNA 18 1.2.3 Histone gì? 19 1.2.4 Trạng thái thay đổi Histone 21 1.3 Mục tiêu luận văn .23 CHƯƠNG II : MƠ HÌNH CONDITIONAL RANDOM FIELD .24 2.1 Giới thiệu .24 # Luận văn tốt nghiệp cao học # Trường Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 2.2 Mơ hình Markov ẩn .26 2.2.1 Giới thiệu 26 2.2.2 Bài toán gán nhãn cho liệu chuỗi 27 2.2.3 Hạn chế mơ hình Generative .28 2.3 Mơ hình Maximum Entropy Markov 29 2.3.1 Giới thiệu 29 2.3.2 Vấn đề Bias 31 2.4 Mơ hình Condition Random Field 33 2.4.1 Mơ hình đồ thị vô hướng 33 2.4.2 Cấu trúc đồ thị CRFs 34 2.4.3 Nguyên lý Maximum Entropy 35 2.4.4 Hàm khả cho CRFs 37 2.4.5 Một số thuật toán ước lượng tham số cho CRFs 38 CHƯƠNG III : SỬ DỤNG MƠ HÌNH CRFs ĐỂ DỰ ĐỐN SỰ CHIẾM CHỖ CỦA NUCLEOSOME VÀ TRẠNG THÁI THAY ĐỔI CỦA HISTONE TRONG CHUỖI DNA 44 3.1 Bài toán 44 3.1.1 Giới thiệu 44 3.1.2 Phương pháp thực nghiệm .49 3.2 Dữ liệu 52 3.2.1 Dữ liệu thực nghiệm .52 3.2.2 Chuyển liệu thực nghiệm liệu có nhãn .55 3.2.3 Huấn luyện kiểm thử với mô hình CRFs liệu chuẩn bị 60 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 # Luận văn tốt nghiệp cao học # Trường Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 4.1 Kết 63 4.1.1 Dự đoán choán chỗ nucleosome thay đổi trạng thái histone chuỗi DNA 63 4.1.2 Tìm vùng chuỗi DNA ảnh hưởng đến mức độ trạng thái khác Histone .66 4.2 Thảo luận .69 4.2.1 Dự đoán choán chỗ trạng thái thay đổi histone 69 4.2.2 Phân tích vùng hữu ích chuỗi DNA ảnh hưởng đến tính chất histone .70 KẾT LUẬN .71 5.1 Nội dung luận văn 71 5.1.1 Các kết đạt 71 5.1.2 Một số hạn chế cần khắc phục 72 5.2 Công việc 72 PUBLICATION 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO .75 # Luận văn tốt nghiệp cao học ... vùng chuỗi DNA ảnh hưởng đến mức độ trạng thái khác Histone .66 4.2 Thảo luận .69 4.2.1 Dự đoán choán chỗ trạng thái thay đổi histone 69 4.2.2 Phân tích vùng hữu ích chuỗi. .. CRFs ĐỂ DỰ ĐỐN SỰ CHIẾM CHỖ CỦA NUCLEOSOME VÀ TRẠNG THÁI THAY ĐỔI CỦA HISTONE TRONG CHUỖI DNA 44 3.1 Bài toán 44 3.1.1 Giới thiệu 44 3.1.2 Phương pháp thực... QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 # Luận văn tốt nghiệp cao học # Trường Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 4.1 Kết 63 4.1.1 Dự đoán choán chỗ nucleosome thay đổi trạng thái histone chuỗi DNA