Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.ru/FBB/StudentScience/diplom_2009/Strelnikov.doc Дата изменения: Mon Jul 13 11:27:26 2009 Дата индексирования: Tue Aug 18 06:55:49 2009 Кодировка: koi8-r

Лаборатория эпигенетики ГУ Медико-генетический научный центр РАМН.



Руководители:
Стрельников Владимир Викторович, кбн, доцент, внс лаб. эпигенетики ГУ
Медико-генетический научный центр РАМН,

Танас Александр Сергеевич, нс лаб. эпигенетики ГУ Медико-генетический
научный центр РАМН.

Контакты:
e-mail: vstrel@list.ru
тел. 89262352938


Тема 1. Генетические алгоритмы в анализе хроматограмм капиллярного
электрофореза фрагментов ДНК.

Цель: Представление хроматограмм капиллярного электрофореза фрагментов ДНК
в виде суперпозиции пиков Гаусса.
Задача: Разработка и настройка генетического алгоритма соответственно цели.

Имеющиеся средства компьютерного анализа хроматограмм капиллярного
электрофореза не предназначены для обработки результатов ПЦР-
фингерпринтинга, включающих в себя десятки и сотни фрагментов различной
интенсивности. Взаимное влияние близко расположенных пиков на таких
хроматограммах в значительной степени искажает результирующую картину,
крайне осложняя ее анализ. Алгоритм детекции пиков в современных программах
основан на простом обрезании исходных сигналов по уровню ближайшего
локального минимума. Использование такого алгоритма приводит к адекватной
детекции пиков, их амплитуды и площади под кривой только для классических
приложений (напр., микросателлитный анализ, если анализируется не более 40
пиков в отдельном эксперименте).
Нивелировать взаимное влияние близко расположенных сигналов
предлагается путем разбиения суммарной хроматограммы на отдельные кривые
Гаусса, реально отражающие исходный спектральный состав продуктов
фингерпринтинга. Такое разбиение не только позволит максимально объективно
оценивать количественные параметры материала ДНК, соответствующего
фрагментам ПЦР-фингерпринтинга, но и эффективно визуализировать пики
хроматограммы, «скрытые» в результате суперпозиции очень близко
расположенных сигналов.
В конечном итоге количественные параметры продуктов
метилчувствительного фингерпринтинга, получаемые в результате такого
дифференциального представления хроматограмм, должны служить материалом
для сравнения репрезентаций геномов нормальной и опухолевой тканей в рамках
разрабатываемого метода диагностики аномального метилирования при раке.
Решение задачи предлагается осуществить на основе генетических
алгоритмов. Генети?ческий алгори?тм - это эвристический алгоритм поиска,
используемый для решения задач оптимизации и моделирования путем
последовательного подбора, комбинирования и вариации искомых параметров с
использованием механизмов, напоминающих биологическую эволюцию.
Отличительной особенностью генетического алгоритма является акцент на
использование оператора «скрещивания», который производит операцию
рекомбинации решений-кандидатов, роль которой аналогична роли скрещивания в
живой природе.



Тема 2. Генетические алгоритмы в анализе распределения фрагментов ДНК
заранее определенных длин на хроматограммах капиллярного электрофореза.

Цель: Построение калибровочных кривых на основе хроматограмм маркеров
молекулярного веса ДНК.
Задача: Разработка и настройка соответствующего генетического алгоритма.

На самом деле требуется среди 50-80 пиков на электрофореграмме
идентифицировать заранее определенный по длинам набор, чтобы использовать
его для построения калибровочной кривой. Генетические алгоритмы для решения
этой задачи ранее не использовались.