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史密斯-沃特曼算法

指数 史密斯-沃特曼算法

史密斯-沃特曼算法(Smith-Waterman algorithm)是一种进行局部序列比对(相对于全局比对)的算法,用于找出两个核苷酸序列或蛋白质序列之间的相似区域。该算法的目的不是进行全序列的比对,而是找出两个序列中具有高相似度的片段。 该算法由坦普尔·史密斯(Temple F. Smith)和迈克尔·沃特曼(Michael S. Waterman)于1981年提出。史密斯-沃特曼算法是尼德曼-翁施算法的一个变体,二者都是动态规划算法。这一算法的优势在于可以在给定的打分方法下找出两个序列的最优的局部比对(打分方法使用了置换矩阵和空位罚分)。该算法和尼德曼-翁施算法的主要区别在于该算法不存在负分(负分被替换为零),因此局部比对成为可能。回溯从分数最高的矩阵元素开始,直到遇到分数为零的元素停止。分数最高的局部比对结果在此过程中产生。在实际运用中,人们通常使用该算法的优化版本。.

7 关系: 坦普尔·史密斯尼德曼-翁施算法BLAST (生物信息学)生物信息学迈克尔·沃特曼Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America欧洲生物信息研究所

坦普尔·史密斯

坦普尔·史密斯,美国生物医学工程教授,与迈克尔·沃特曼在1981年一起开发了史密斯-沃特曼算法。他在波士顿大学的生物分子工程技术研究中心担任主任20多年,现在是那里的名誉教授。史密斯于1963年在普渡大学物理系获学士学位,1969年获科罗拉多大学获物理学博士学位,1969年至1971年在科罗拉多大学医学院做博士后研究。他的研究集中在应用各种计算机科学和数学方法的发现核酸和氨基酸序列的句法和语义模式。近年来蛋白家族分子进化是其关注的重点。.

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尼德曼-翁施算法

尼德曼-翁施算法(Needleman-Wunsch Algorithm)是基于生物信息学的知识来匹配蛋白序列或者DNA序列的算法。这是将动态算法应用于生物序列的比较的最早期的几个实例之一。该算法是由 Saul B. Needlman和 Christian D. Wunsch 两位科学家于1970年发明的。本算法高效地解决了如何将一个庞大的数学问题分解为一系列小问题,并且从一系列小问题的解决方法重建大问题的解决方法的过程。该算法也被称为优化匹配算法和整体序列比较法。时至今日,Needleman-Wunsch 算法仍然被广泛应用于优化整体序列比较中。.

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BLAST (生物信息学)

#重定向 BLAST (生物資訊學).

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生物信息学

生物信息學(bioinformatics)利用应用数学、信息学、统计学和计算机科学的方法研究生物学的问题。生物信息学的研究材料和结果就是各种各样的生物学数据,其研究工具是计算机,研究方法包括对生物学数据的搜索(收集和筛选)、处理(编辑、整理、管理和显示)及利用(计算、模拟)。目前主要的研究方向有:序列比对、序列組裝、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测,以及建立进化模型。 生物学技术往往生成大量的嘈杂数据。与数据挖掘类似,生物信息学利用数学工具从大量数据中提取有用的生物学信息。生物信息学所要处理的典型问题包括:重新組裝在霰弹枪定序法测序过程中被打散的DNA序列,从蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质结构,利用mRNA微阵列或质谱仪的数据检验基因调控的假说。 某些人将计算生物学作为生物信息学的同义词处理;但是另外一些人认为计算生物学和生物信息学应当被当作不同的条目处理,因为生物信息学更侧重於生物学领域中计算方法的使用和发展,而计算生物学强调应用信息学技术对生物学领域中的假说进行检验,并尝试发展新的理论。 生物信息学可以定义为对分子生物学中两类信息流的研究:.

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迈克尔·沃特曼

迈克尔·斯宾塞·沃特曼(Michael Spencer Waterman,),美国生物信息学家,南加州大学数学与计算机科学学院联合主任。此前,他曾在洛斯阿拉莫斯国家实验室和爱达荷州州立大学的任职。他在俄勒冈州班顿附近长大,并在俄勒冈州立大学获得数学学士学位,1969年从密歇根州立大学获统计和概率博士学位。 沃特曼是计算生物学领域的创始人之一。他专注于应用数学、统计学和计算机科学技术在分子生物学问题上的应用。他的工作提供了一些在该领域的最广泛使用的工具,特别是史密斯-沃特曼算法(与坦普尔·史密斯共同研发)是许多序列比较方案的基础。1988年,沃特曼和埃里克兰德的发表具有里程碑意义的论文,描述了一项用数学模型进行印迹法作图的工作。这为许多后来的DNA作图和测序项目,特别是人类基因组计划奠定了理论基础。.

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Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

#重定向 美国国家科学院院刊.

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欧洲生物信息研究所

欧洲生物信息研究所(EMBL-EBI,全称EMBL - European Bioinformatics Institute),是一个政府間國際組織的学术机构,致力于以信息学手段解答生命科学问题。该所建立于1994年,位于英国剑桥南部的维康信托基因园,是欧洲分子生物学实验室(EMBL,全称European Molecular Biology Laboratory)的一部分。 欧洲生物信息研究所为科学界提供免费生物信息资源、促进基础研究、提供培训和传播行业尖端技术。欧洲生物信息研究所管理和维护着多个大型生物信息公共数据库, 跨基因组学,蛋白质组学,化学信息学,转录组学,系统生物学等,同时创建了多种工具供让研究人员分析和分享信息。欧洲生物信息研究所提供最优质的研究环境、无数跨学科的合作机会以及遍及世界各地的培训课程。.

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