专利汇可以提供一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法。主要包括:将一个反转操作作用在基因 片段 上,形成新的 染色 体,并通过插入得到基因组的最优反转序列;构建染色体森林,设立间接极小子排列树,计算基因组移位删除距离公式,推导出移位插入距离公式,进行交互式移位排序;在基因组的序列上进行转位操作,通过分裂使转位排序距离最小,完成基因组转位排序。该方法具有较好的精简性和普适性,设立间接极小子排列树进行交互式反转、移位和转位排序,给出基因组重组的多项式精确 算法 ,降低算法的时间复杂度,缩短重组的基因组排列,通过最少的操作将源基因转化为目标基因组。,下面是一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法专利的具体信息内容。
1.一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法,其特征在于:设立间接极小子排列树进行交互式反转、移位和转位排序,所述方法包括以下步骤:
A.将一个反转操作作用在基因片段上,形成新的染色体,并通过插入得到基因组的最优反转序列;
B.构建染色体森林,设立间接极小子排列树,计算基因组移位删除距离公式,推导出移位插入距离公式,进行交互式移位排序;
C.在基因组的序列上进行转位操作,通过分裂使转位排序距离最小,完成基因组转位排序。
2.根据权利要求1所述的一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法,其特征在于:
所述步骤A包括:
(1)给定一条染色体X={x1,x2,...,xi-1,xi,...,xj,xj+1,...,xn},将一个反转操作r(i,j)作用在基因片段(xi,xi+1,...,xj-1,xj)上,形成新的染色体X′={x1,x2,…,xi-1,-xj,…,-xi,xj+1,…,xn},
X x1 x2 ... xi-1 xi ... xj xj+1 ... xn
X′ x1 x2 ... xi-1 -xj ... -xi xj+1 ... xn
反转能够颠倒染色体上的部分基因序列,将该基因序列中基因排序倒置的同时将基因的符号变反;
(2)设立转基因生物体基因序列A和外源基因序列B之间的反转距离为d,用集合H表示即在A中又在B中的基因集合,HA和HB分别表示只在A中和只在B中的基因集合,去掉HA和HB中的所有基因,则有:
反转排序便是寻找一组使基因组A转化为基因组B最少的反转序列r,将剩余基因组A′,B′用有向图表示,结合两个有向图,构造双色图G(A′,B′),然后将去掉的HA和HB中的基因放回恰当的位置,从而得到A和B的一个全排序,产生最优的反转序列。
3.根据权利要求2所述的一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法,其特征在于:
所述步骤B包括:
(1)基因组A={x1,x2...,xn}中含有n条染色体,每条染色体及其所有的子序列构建染色体森林Fx,则基因组的森林为:
FA=Fx1∪Fx2∪…∪Fxn
基因组的一个极小子排列是森林的一个叶子节点,叶子节点数量为L,极小子排列不包含任意其他子排列,对于基因组A和B,若都包含N条染色体和n个基因,将A重组为B所需的最小移位操作次数为:
dt=n-N-c+L
其中,c是基因组A和B有向图中环的数量;
(2)基因组A到基因组B′的移位删除排序操作的距离公式为:
其中,A′是基因组A去掉HA基因剩余的基因,B′是基因组B去掉HB基因剩余的基因,r是间接极小子排列的个数,p是有向图中不能被消除的间接极小子排列的个数,基因组A到基因组B的移位插入排序操作的距离公式为:
基因组的移位步骤为:首先删除A中的HA基因,执行移位排序操作,得到从A到B的删除序列,将从A到B的删除序列转化为从B到A的插入序列,然后进行回填,若开始在元素xa、xb中删除了基因序列片段,而xa、xb中如果没有集合A′中的元素序列,便回填在元素xa、xb之间或集合A′中的元素序列之间,否则直接回填,最后执行插入排序操作,从而得到移位排序。
4.根据权利要求3所述的一种转基因食品的交叉式基因组重组排序方法,其特征在于:
所述步骤C包括:
(1)基因组转位排序操作是在基因组A={x1,x2,...,xn}的序列上进行转位ρ(i,j,k)将子排列{xi,xi+1,...,xj-1}从排列中取出后插入到xk-1和xk之间,其中1≤i<j<k≤n+1,即将排列转换为另一个排列,转位排序便是寻找一组转位,使转位排序距离最小,若有:
xi+1≠xi+1
则点对(xi,xi+1)是断点P,因此需要减少排列中断点的数量,若排列中每个元素xi用两个顶点表示:
l(xi)=2xi-1
r(xi)=2xi
且将0和2n+1分别作为第一个和最后一个顶点,可以得到包含2n+2个元素的顶点序列,P(xi)的顶点集为{0,1,...,2n+1};
(2)转位操作要对排列xi进行排序,必须将其断点图P(xi)中圈的个数c(xi)增加到n+1,一次转位操作ρ引起圈的数量变化为:
Δc(ρ)=c(xiρ)-c(xi)
一个操作在简单排列上的(x,y)序列,至少有y个是3转位,并且转位序列操作后剩下一个简单排列,其中x≥y,若一个排列对应的断点图中只包含2圈,则这样的排列为2排列,转位的简单排列与反转的简单排列相同,每个排列可以通过分裂变成简单排列;设立排列xi包含一个长度操作3的圈C,设立断点图有两种类型的边:灰边和黑边,b1是圈C的一条黑边,经过灰边直接和b1连接的两条黑边为b2和b3,灰边g和b2相连但不与b1相连;则(g,b3)分裂将圈C分裂形成一个3圈和一个(k-2)圈,重复循环分裂的过程,直至得到简单排列,从而完成基因组转位排序。
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