LUẬN VĂN: SẮP HÀNG HOÀN CHỈNH HAI HỆ GENOME

Sự phát triển của công nghệ giải mã trình tự đã giúp giải mã ngày càng nhiều các hệ gen, đặc biệt là những hệ gen có kích thước vừa và nhỏ như vi rút hay vi khuẩn (hơn 7000 bộ gen của vi rút và vi khuẩn đã được giải mã). Bên cạnh đó hệ gen của những sinh vật bậc cao cũng đã được giải mã hoàn chỉnh như người, chó, chuột. Điều đó dẫn đến một nhu cầu cấp thiết là phải nghiên cứu các phương pháp và xây dựng một chương trình so sánh và bắt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LUẬN VĂN: SẮP HÀNG HOÀN CHỈNH HAI HỆ GENOME ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Hà Tuấn Cường SẮP HÀNG HOÀN CHỈNH HAI HỆ GENOME KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công Nghệ Thông Tin HÀ NỘI – 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Hà Tuấn Cường SẮP HÀNG HOÀN CHỈNH HAI HỆ GENOME KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công Nghệ Thông Tin GV hướng dẫn: TS. Lê Sỹ Vinh HÀ NỘI – 2010Lời cảm ơn Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo TS. Lê SỹVinh người đã không quản vất vả tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian làmkhóa luận tốt nghiệp vừa qua. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô giáo trong trường Đạihọc Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội. Các thầy cô đã dạy bảo, chỉ dẫnchúng em và luôn tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em học tập trong suốt quátrình học đại học. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo PGS.TS. Từ Minh Phương,người đã cho em những lời khuyên bổ ích trong quá trình làm khóa luận. Tôi cũng xin cảm ơn những người bạn của mình, các bạn đã luôn ở bêntôi, giúp đỡ và cho tôi những ý kiến đóng góp quý báu trong học tập cũng nhưtrong cuộc sống. Cuối cùng con xin gửi tới bố mẹ và toàn thể gia đình lòng biết ơn và tìnhcảm yêu thương nhất. Con xin dành tặng bố mẹ kết quả mà con đã đạt được trongsuốt bốn năm học đại học. Con cám ơn bố mẹ và chị nhiều. Khóa luận được tài trợ một phần bởi đề tài nghiên cứu QC.09.09 thuộcĐại học Quốc Gia Hà Nội. Hà Nội, tháng 5 năm 2010 Hà Tuấn Cường Page|1Tóm tắt Sự phát triển của công nghệ giải mã trình tự đã giúp giải mã ngày càngnhiều các hệ gen, đặc biệt là những hệ gen có kích thước vừa và nhỏ như vi rúthay vi khuẩn (hơn 7000 bộ gen của vi rút và vi khuẩn đã được giải mã). Bêncạnh đó hệ gen của những sinh vật bậc cao cũng đã được giải mã hoàn chỉnh nhưngười, chó, chuột. Điều đó dẫn đến một nhu cầu cấp thiết là phải nghiên cứu cácphương pháp và xây dựng một chương trình so sánh và bắt cặp trình tự cho haihệ gen. Trong khóa luận này, em xin được trình bày phương pháp và xây dựngmột chương trình so sánh bắt cặp trình tự hoàn chỉnh cho hai hệ gen. Chươngtrình cho phép bắt cặp toàn bộ các ADN trên cả hai hệ gen, xác định được cảnhững biến đổi của tửng nucleotide và các biến đổi ở mức độ gen. Chương trình được xây dựng dựa trên cở sở kết hợp và cải tiến cácphương pháp đã có như “Pairwise Alignment with Rearrangement” [23],BLASTZ [18] và “Optimal Alignment with Linear space” [9]. Qua đó khắcphục những hạn chế và lựa chọn những ưu điểm của chúng để tạo thành mộtchương trình sắp hàng hệ gen hoàn chỉnh. Chương trình đã được thực nghiệm kếtquả trên các dữ liệu mô phỏng và các dữ liệu thật được lấy từ Gen Bank tại NCBIhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov và thu được những kết quả khả quan. Đối với các dữ mô phỏng, kết quả sắp hàng của chương trinh cho thấy đãxác định được các đoạn gen có độ tương đồng rất cao, tỷ lể sắp hàng giữa cácnucleotide giống nhau đạt mức trên 97%. Khi thực nghiệm với dữ liệu thật và sosánh độ tương đồng với giá trị bắt cặp thu được khi chạy phương thứcHungarian[8] với các hệ gen được chia sẵn bằng cách sử dụng các đoạn gen cungcấp tại Gen Bank cũng cho kết quả tương đương thậm chí tốt hơn trong hầu hếtcác trường hợp. Page|2M ụ c lụ cLời cảm ơn...........................................................................................................1Tóm tắt ..................................................................................................................2Mục lục .................................................................................................................3Danh sách hình vẽ ............................................................................................5Danh sách các bảng..........................................................................................6Lời mở đầu ..........................................................................................................7Chương 1. Giớ ...