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《形式化开发多序列比对算法》实验结果与分析

【摘要】:本实验采用C++语言,使用VS2019集成开发环境。替换矩阵采用Clustal W中默认的IUB矩阵。最终比对结果与Clustal W和Clustal O的比对结果,如图5-7所示。图5-7算法结果比较通过对PAR方法和PAR平台的使用,我们运用Apla语言以半自动的方式组装形成了基于系统发生树的渐进式比对算法,并将Apla程序转换成了C++代码,得到了可运行的算法程序,算法结果与Clustal W和Clustal O进行了比较,基本的保守位点和相似区域都可有效发现,具有一定的生物学意义。

为了对装配算法的可行性、实用性进行验证,我们从EMBL-EBI的Clustal W在线工具中下载了4条DNA序列,分别是鲤鱼球蛋白[Cyprinus carpio(common carp)alpha-globin]、人类球蛋白[Homo sapiens(human)alpha globin]、家鼠球蛋白[Mus musculus(house mouse)alpha-globin]、山羊球蛋白[Capra hircus(goat)alpha-globin]。每条序列长度都在400个碱基以上。本实验采用C++语言,使用VS2019集成开发环境。双序列比对的空位罚分采用简单的常量空位罚分模型,罚分值为-1,替换矩阵采用等价矩阵,匹配为1,不匹配为-1。多序列比对的空位罚分模型采用仿射空位罚分模型,开放空位罚分为10,扩展空位罚分为2。替换矩阵采用Clustal W中默认的IUB矩阵。计算机配置为处理器:Intel(R)Core(TM)i7-6700HQ CPU@2.6GHZ,内存16GB,操作系统为windows10。最终比对结果与Clustal W和Clustal O的比对结果,如图5-7所示。

图5-7 算法结果比较(www.chuimin.cn)

通过对PAR方法和PAR平台的使用,我们运用Apla语言以半自动的方式组装形成了基于系统发生树的渐进式比对算法,并将Apla程序转换成了C++代码,得到了可运行的算法程序,算法结果与Clustal W和Clustal O进行了比较,基本的保守位点和相似区域都可有效发现,具有一定的生物学意义。通过构件装配形成多序列比对算法,提高了算法的开发效率及可维护性。Apla语言对形式化验证和泛型编程的良好支持,进一步提升了算法的可靠性以及可演化性。