21、生物信息学中的基因组排序与RNA二级结构预测

生物信息学中的基因组排序与RNA二级结构预测

在生物信息学领域，基因组排序和RNA二级结构预测是两个重要的研究方向。下面将分别介绍基因组排序算法和RNA二级结构预测的相关内容。

基因组排序算法

在基因组排序问题中，我们关注的是如何将一个重复的基因组G排序为单个串联重复基因组。研究表明，当基因组G中的不同标记数量n满足不同条件时，存在不同的性质和排序策略。
- n = 2或n = 3的情况 ：当n = 2或n = 3时，有以下结论：
- (dt_{BI}(G) = 1)，即块交换（BI）操作的次数为1。
- (2 ≤ dp_{DCJ}(G) ≤ 3)，其中(dp_{DCJ}(G))表示双切接（DCJ）操作的次数。
- 当n = 2时，基因组可以表示为((◦a b b a ◦))或((◦a a b b ◦))，通过一次BI操作可以产生单个串联重复基因组。
- 当n = 3时，基因组有两个双邻接需要构建，通过将某些邻接重写为单个标记，可使基因组变为4个标记，且最多2个标记位置错误，一次BI操作即可产生单个串联重复基因组。
- 最终得出(dt_{BI} = ⌊\frac{dp_{DCJ}}{2}⌋ = ⌊\frac{n - C}{2}⌋)。
- 排序算法 ：当基因组G包含超过三个不同标记时，需要找到一种有效的算法来寻找兼容区间。以下是具体的算法步骤：

Algorithm 1. 单个串联重复基因组的重建
1: while G包含超过3个标记 do
2:     构建I(G)
3: