作者：刘振栋
页数：109页
出版社：科学出版社
出版日期：2019
ISBN：9787030621443
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书介绍了RNA结构特征、假结表示模型和较小自由能量原理等内容。重点介绍了包含假结的RNA折叠结构预测启发式算法、限制性RNA结构预测问题的精确算法、多项式时间近似方案、近似算法等问题。分析其时间复杂度和空间复杂度, 比较其特异性和敏感性。针对NP难问题, 设计了预测包含假结的1+ε (ε>0) 多项式时间近似方案, 分析了包含假结的RNA折叠结构, 剖析连续堆叠和假结的结构特性, 提出求解较大堆叠数的近似算法。针对RNA折叠结构盆跳图的结构和性质进行解析, 对几种类型加以分析、分类, 并对类型之间的转换进行阐述。最后对RNA折叠结构的应用加以简单的介绍。
本书特色
RNA（核糖核酸）作为生物大分子具有十分重要的生物学功能，RNA结构预测是计算分子生物学的基本课题之一，也是当今国际研究热点。RNA结构预测中很多问题都是NP-难的，与其设计不出精确算法，不如去设计其多项式时间近似算法，去指导该类问题的生物应用。本著作根据RNA假结表示模型,基于RNA茎区结构相对稳定的特征和最小自由能量原理,提出了预测含假结的RNA二级结构的启发式算法。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 背景
1.2 国内外研究现状
1.3 算法与复杂性
1.4 P类、NP类及NPC类问题
1.5 NP难问题及其近似算法
1.6 多项式时间近似方案
1.7 NPC命题的证明
1.8 本书主要工作
参考文献
第2章 RNA折叠结构与能量模型
2.1 RNA结构与碱基序列
2.2 RNA结构介绍
2.2.1 RNA二级结构
2.2.2 RNA三级结构
2.3 RNA二级结构预测方法
2.3.1 序列对比方法
2.3.2 亲缘分析法
2.3.3 热动力学最小自由能量方法
2.4 假结结构
2.5 自由能量模型
2.5.1 自由能量参数
2.5.2 最邻近邻居模型
参考文献
第3章 典型的RNA结构预测算法简介
3.1 引言
3.1.1 研究目标
3.1.2 拟解决的有关科学问题
3.2 MFOLD算法
3.3 最大基对数算法
3.4 包含假结的RNA折叠结构预测
3.5 Rivas算法与JR算法
3.5.1 Rivas算法
3.5.2 JR算法
3.6 Lyngso算法
3.7 优化组合算法
3.8 Abrahams算法
参考文献
第4章 包含假结的RNA折叠结构预测启发式算法
4.1 引言
4.2 RNA折叠结构分析
4.3 计算最大堆叠的RNA二级结构预测算法
4.3.1 算法设计
4.3.2 算法思想
4.3.3 算法分析
4.3.4 实验结果
4.3.5 实验对比分析
4.3.6 结论
4.4 启发式算法设计
4.5 算法复杂性分析
4.6 实验结果
参考文献
第5章 计算最大堆叠数的多项式时间近似方案
5.1 引言
5.2 RNA折叠结构中最大堆叠数问题的复杂性
5.3 计算最大堆叠数算法
5.4 基于茎区的计算最大堆叠数问题近似方案
参考文献
第6章 带假结的RNA折叠结构预测近似算法
6.1 引言
6.2 平面RNA二级结构的近似算法
6.3 一般RNA二级结构的近似算法
6.4 平面RNA结构中的NP完全性
6.4.1 RNA折叠结构序列构建
6.4.2 If-part的正确性
6.4.3 Only-ifpart的正确性
参考文献
第7章 基于BHG的RNA折叠结构预测算法
7.1 基本概念
7.2 基于BHG的RNA折叠结构预测方案
参考文献
第8章 RNA折叠结构与基因编辑技术
8.1 简介
8.2 技术原理
8.2.1 基因编辑是DNA断裂及修复机制的技术
8.2.2 重组核酸酶介导技术
8.3 技术应用
8.3.1 国际基因编辑技术进展
8.3.2 我国基因编辑技术进展
参考文献
第9章 总结与展望
9.1 总结
9.2 展望
基本术语表
第1章 绪论
1.1 背景
1.2 国内外研究现状
1.3 算法与复杂性
1.4 P类、NP类及NPC类问题
1.5 NP难问题及其近似算法
1.6 多项式时间近似方案
1.7 NPC命题的证明
1.8 本书主要工作
参考文献
第2章 RNA折叠结构与能量模型
2.1 RNA结构与碱基序列
2.2 RNA结构介绍
2.2.1 RNA二级结构
2.2.2 RNA三级结构
2.3 RNA二级结构预测方法
2.3.1 序列对比方法
2.3.2 亲缘分析法
2.3.3 热动力学最小自由能量方法
2.4 假结结构
2.5 自由能量模型
2.5.1 自由能量参数
2.5.2 最邻近邻居模型
参考文献
第3章 典型的RNA结构预测算法简介
3.1 引言
3.1.1 研究目标
3.1.2 拟解决的有关科学问题
3.2 MFOLD算法
3.3 最大基对数算法
3.4 包含假结的RNA折叠结构预测
3.5 Rivas算法与JR算法
3.5.1 Rivas算法
3.5.2 JR算法
3.6 Lyngso算法
3.7 优化组合算法
3.8 Abrahams算法
参考文献
第4章 包含假结的RNA折叠结构预测启发式算法
4.1 引言
4.2 RNA折叠结构分析
4.3 计算最大堆叠的RNA二级结构预测算法
4.3.1 算法设计
4.3.2 算法思想
4.3.3 算法分析
4.3.4 实验结果
4.3.5 实验对比分析
4.3.6 结论
4.4 启发式算法设计
4.5 算法复杂性分析
4.6 实验结果
参考文献
第5章 计算最大堆叠数的多项式时间近似方案
5.1 引言
5.2 RNA折叠结构中最大堆叠数问题的复杂性
5.3 计算最大堆叠数算法
5.4 基于茎区的计算最大堆叠数问题近似方案
参考文献
第6章 带假结的RNA折叠结构预测近似算法
6.1 引言
6.2 平面RNA二级结构的近似算法
6.3 一般RNA二级结构的近似算法
6.4 平面RNA结构中的NP完全性
6.4.1 RNA折叠结构序列构建
6.4.2 If-part的正确性
6.4.3 Only-ifpart的正确性
参考文献
第7章 基于BHG的RNA折叠结构预测算法
7.1 基本概念
7.2 基于BHG的RNA折叠结构预测方案
参考文献
第8章 RNA折叠结构与基因编辑技术
8.1 简介
8.2 技术原理
8.2.1 基因编辑是DNA断裂及修复机制的技术
8.2.2 重组核酸酶介导技术
8.3 技术应用
8.3.1 国际基因编辑技术进展
8.3.2 我国基因编辑技术进展
参考文献
第9章 总结与展望
9.1 总结
9.2 展望
基本术语表
