Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi

Bài toán sắp xếp trình tự là một trong những bài toán cơ bản của Sinh học, nhằm tìm sự giống nhau của hai trình tự axit amin. So sánh các axit amin có tầm quan trọng hàng đầu đối với con người, vì nó cung cấp thông tin quan trọng về sự tiến hóa và phát triển. Sau-lơ B. Needleman và Christian D. Wunsch đã nghĩ ra một thuật toán lập trình động cho vấn đề này và nó đã được xuất bản vào năm 1970. Kể từ đó, nhiều cải tiến đã được thực hiện để cải thiện độ phức tạp thời gian và độ phức tạp không gian, tuy nhiên những điều này nằm ngoài phạm vi thảo luận trong bài đăng này

Dung dịch. Chúng ta có thể sử dụng lập trình động để giải quyết vấn đề này. Giải pháp khả thi là đưa các khoảng trống vào các chuỗi để cân bằng độ dài. Vì có thể dễ dàng chứng minh rằng việc thêm các khoảng trống bổ sung sau khi cân bằng độ dài sẽ chỉ dẫn đến tăng hình phạt

Cấu trúc con tối ưu

Có thể quan sát thấy từ một giải pháp tối ưu, chẳng hạn như từ đầu vào mẫu đã cho, rằng giải pháp tối ưu thu hẹp chỉ còn ba ứng cử viên.  

  1. Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
    và 
    Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
    .
  2. Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
    và khoảng cách.  
  3. khoảng cách và 
    Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
    .

Bằng chứng về cấu trúc con tối ưu.  

Ta dễ dàng chứng minh bằng phản chứng. Đặt 

Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
là 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
và 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
là 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
. Giả sử rằng sự liên kết gây ra của 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
có một số hình phạt 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
và sự liên kết của đối thủ cạnh tranh có một hình phạt 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
, with 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi

Bây giờ, nối thêm 

Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
và 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
, chúng ta có một đường thẳng hàng với hình phạt 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
. Điều này mâu thuẫn với tính tối ưu của căn chỉnh ban đầu của 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
.

Do đó, chứng minh.
Hãy để 

Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
là hình phạt của sự liên kết tối ưu của 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
và 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
. Sau đó, từ cấu trúc con tối ưu, 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
.
Do đó, tổng số tiền phạt tối thiểu là, 
Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
.

Xây dựng lại giải pháp

Tái thiết,

  1. Dò lại bảng đã điền, bắt đầu 
    Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
    .
  2. Khi 
    Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
    1. nếu nó được điền bằng trường hợp 1, hãy chuyển đến 
      Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
      .
    2. nếu nó được điền bằng trường hợp 2, hãy chuyển đến 
      Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
      .
    3. nếu nó được điền bằng trường hợp 3, hãy chuyển đến 
      Python nhiều chuỗi căn chỉnh chuỗi
      .
  3. nếu i = 0 hoặc j = 0, khớp chuỗi con còn lại với các khoảng trống

Dưới đây là việc thực hiện các giải pháp trên.  

C++




Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
8

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
9

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
0

 

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
2
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
3

 

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
4

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
5
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
0
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
2
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
4

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
5

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
8
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
9

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
83
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
84

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
87
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
88

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
91

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
1
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
94

 

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
96

Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
6
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
98
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
994
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
911
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
451
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
8383
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
62
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
911
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
998
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
8092
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
62
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
911
Minimum Penalty in aligning the genes = 5
The aligned genes are :
AGGGCT
A_GGCA
965

Clustal Omega có thể sắp xếp bao nhiêu trình tự?

Lưu ý quan trọng. Công cụ này có thể căn chỉnh tối đa 4000 trình tự hoặc kích thước tệp tối đa là 4 MB.

Phần mềm tốt nhất để tính toán nhiều sắp xếp trình tự là gì?

PROMALS3D . Sự miêu tả. PROMALS (Profile Multiple Alignment with Local Structure) là một công cụ dựa trên web để xây dựng nhiều sắp xếp trình tự (MSA). Nó tìm kiếm cả cơ sở dữ liệu trình tự và cấu trúc và sử dụng thông tin đó cùng với các ràng buộc do người dùng xác định.