Сравнение                   Последовательностей                              Николай Вяххи                           vyahh...
Центральная Догмасуббота, 6 октября 12 г.
Омикисуббота, 6 октября 12 г.
Домашнее задание                                       http://rosalind.info                                        • DNA  ...
Подстроки                             Строка == Последовательность                                          НО            ...
Расстояние Хэмминга                                        Число замен,                           необходимых для преобраз...
Редакционное                                расстояние                               Число замен, вставок и удалений,     ...
Динамика                                C   C   A   G   A   G   A   C                           C                         ...
Динамика                                C   C   A   G   A   G   A   C                           C                         ...
Динамика                                   C   C   A   G   A   G   A   C                               0                  ...
Динамика                                   C   C   A   G   A   G   A   C                               0   1   2   3   4  ...
Динамика                                   C   C   A   G   A   G   A   C                               0   1   2   3   4  ...
Динамика                                   C   C   A   G   A   G   A   C                               0   1   2   3   4  ...
Динамика                                   C   C   A   G   A   G   A   C                               0   1   2   3   4  ...
Динамика                                            C   C   A   G   A   G     A   C                                       ...
Динамика                                            C   C   A   G   A   G     A   C                                       ...
Динамика                                            C   C   A   G   A   G     A   C                                       ...
Динамика                                   C   C   A   G   A   G   A   C                               0   1   2   3   4  ...
Динамика                               A   B   R   A   C                           A                           D          ...
Динамика                               A   B   R   A   C                           A                           D          ...
Редакционное                                  расстояние                           Память: O( ? )                         ...
Редакционное                                 расстояние                           Память: O(N2)                           ...
Редакционное                                 расстояние                           Если нам нужно только расстояние, но не ...
Редакционное                                 расстояние                           Если нам нужно только расстояние, но не ...
Оценка                           Минимизируем расстояние →                           максимизируем оценку (score)суббота, ...
Оценка                                   Минимизируем расстояние →                                   максимизируем оценку ...
Оценка                                    Минимизируем расстояние →                                    максимизируем оценк...
Оценка                                  Минимизируем расстояние →                                  максимизируем оценку (s...
BLOSUM, PAMсуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                           выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Локальное                                   выравнивание                           O(N6)суббота, 6 октября 12 г.
Локальное                                   выравнивание                           O(N6)                           O(N4)су...
Локальное                                   выравнивание                           O(N6)                           O(N4)  ...
Локальное                                   выравнивание                           O(N6)                           O(N4)  ...
Локальное                                  выравнивание                                           0 ← изменилось тут      ...
Локальное                                   выравнивание                           O(N6)                           O(N4)  ...
Локальное                                   выравнивание                               A   B   R   A   C                  ...
Множественное                            выравнивание                            Число замен, вставок и удалений,         ...
Множественное                            выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Множественное                            выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
Профильсуббота, 6 октября 12 г.
Множественное                            выравнивание                            Число замен, вставок и удалений,         ...
Множественное                            выравнивание                            Число замен, вставок и удалений,         ...
ClustalW                                      O(K2N2)суббота, 6 октября 12 г.
Аффинная модель                           Удаление X букв подряд вероятнее, чем                              удаление X бу...
Аффинная модель                           Удаление X букв подряд вероятнее, чем                              удаление X бу...
Аффинная модель                            Удаление X букв подряд вероятнее, чем                               удаление X ...
Аффинная модельсуббота, 6 октября 12 г.
Аффинная модель                                        O(N3)суббота, 6 октября 12 г.
Аффинная модель                                        O(N3)                                        Быстрее?суббота, 6 окт...
Аффинная модельсуббота, 6 октября 12 г.
Аффинная модель                                        O(N2)суббота, 6 октября 12 г.
Геномные                                 перестройки                           Крупные мутации:                           ...
Геномные                           перестройкисуббота, 6 октября 12 г.
Геномные                           перестройкисуббота, 6 октября 12 г.
Что мы узнали                     • Редакционное расстояние                     • Глобальное и локальное выравнивание     ...
Домашнее задание                                       http://rosalind.info                                        • EDIT ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

20121006 algorithmsinbioinformatics vyahhi_lecture02

463 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
463
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
154
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

20121006 algorithmsinbioinformatics vyahhi_lecture02

  1. 1. Сравнение Последовательностей Николай Вяххи vyahhi@bioinf.spbau.ru Computer Science клуб Екатеринбург, 2012суббота, 6 октября 12 г.
  2. 2. Центральная Догмасуббота, 6 октября 12 г.
  3. 3. Омикисуббота, 6 октября 12 г.
  4. 4. Домашнее задание http://rosalind.info • DNA • RNA • REVC • PROT • HAMM http://rosalind.info/classes/enroll/ 171da3d314a0b07e00883287cd2b6ddeeeba225b/суббота, 6 октября 12 г.
  5. 5. Подстроки Строка == Последовательность НО Подстрока != Подпоследовательностьсуббота, 6 октября 12 г.
  6. 6. Расстояние Хэмминга Число замен, необходимых для преобразования первой строки во вторую. CCAGAGAC CCAAGGCTсуббота, 6 октября 12 г.
  7. 7. Редакционное расстояние Число замен, вставок и удалений, необходимых для преобразования первой строки во вторую. CCAGAGAC- CCA-AGGCT (выравнивание)суббота, 6 октября 12 г.
  8. 8. Динамика C C A G A G A C C C A A G G C Tсуббота, 6 октября 12 г.
  9. 9. Динамика C C A G A G A C C C A A G G C T ?суббота, 6 октября 12 г.
  10. 10. Динамика C C A G A G A C 0 C C A A G G C T ?суббота, 6 октября 12 г.
  11. 11. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 C 2 A 3 A 4 G 5 G 6 C 7 T 8 ?суббота, 6 октября 12 г.
  12. 12. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 ? C 2 A 3 A 4 G 5 G 6 C 7 T 8 ?суббота, 6 октября 12 г.
  13. 13. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 C 2 ? A 3 A 4 G 5 G 6 C 7 T 8 ?суббота, 6 октября 12 г.
  14. 14. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 C 2 1 A 3 ? A 4 G 5 G 6 C 7 T 8 ?суббота, 6 октября 12 г.
  15. 15. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 C 2 1 A 3 ? A 4 G 5 G 6 C 7 T 8 ? d[i-1][j] + 1 d[i][j] = MIN d[i][j-1] + 1 d[i-1][j-1] + (s1[i] != s2[j])суббота, 6 октября 12 г.
  16. 16. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 1 2 3 4 5 6 7 C 2 1 0 1 2 3 4 5 6 A 3 2 1 0 1 2 3 4 5 A 4 3 2 1 1 1 2 3 4 G 5 4 3 2 1 2 1 2 3 G 6 5 4 3 2 2 2 2 3 C 7 6 5 4 3 3 3 3 2 T 8 7 6 5 4 4 4 4 3 d[i-1][j] + 1 d[i][j] = MIN d[i][j-1] + 1 d[i-1][j-1] + (s1[i] != s2[j])суббота, 6 октября 12 г.
  17. 17. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 1 2 3 4 5 6 7 C 2 1 0 1 2 3 4 5 6 A 3 2 1 0 1 2 3 4 5 A 4 3 2 1 1 1 2 3 4 G 5 4 3 2 1 2 1 2 3 G 6 5 4 3 2 2 2 2 3 C 7 6 5 4 3 3 3 3 2 T 8 7 6 5 4 4 4 4 3 d[i-1][j] + 1 d[i][j] = MIN d[i][j-1] + 1 d[i-1][j-1] + (s1[i] != s2[j])суббота, 6 октября 12 г.
  18. 18. Динамика C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 1 2 3 4 5 6 7 C 2 1 0 1 2 3 4 5 6 A 3 2 1 0 1 2 3 4 5 A 4 3 2 1 1 1 2 3 4 G 5 4 3 2 1 2 1 2 3 G 6 5 4 3 2 2 2 2 3 C 7 6 5 4 3 3 3 3 2 T 8 7 6 5 4 4 4 4 3 CCAGAGAC- CCA-AGGCTсуббота, 6 октября 12 г.
  19. 19. Динамика A B R A C A D A B R Aсуббота, 6 октября 12 г.
  20. 20. Динамика A B R A C A D A B R A -ABRACA DABR--Aсуббота, 6 октября 12 г.
  21. 21. Редакционное расстояние Память: O( ? ) Время: O( ? )суббота, 6 октября 12 г.
  22. 22. Редакционное расстояние Память: O(N2) Время: O(N2)суббота, 6 октября 12 г.
  23. 23. Редакционное расстояние Если нам нужно только расстояние, но не выравнивание, можно ли использовать меньше памяти? C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 0 1 2 3 4 5 6 7 C 2 1 0 1 2 3 4 5 6 A 3 2 1 0 1 2 3 4 5 A 4 3 2 1 1 1 2 3 4 G 5 4 3 2 1 2 1 2 3 G 6 5 4 3 2 2 2 2 3 C 7 6 5 4 3 3 3 3 2 T 8 7 6 5 4 4 4 4 3суббота, 6 октября 12 г.
  24. 24. Редакционное расстояние Если нам нужно только расстояние, но не выравнивание, можно ли использовать меньше памяти? C C A G A G A C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C C 1 2 0 1 1 0 2 1 3 2 4 3 5 4 6 5 7 6 Да. A 3 2 1 0 1 2 3 4 5 Храним A G 4 5 3 4 2 3 1 2 1 1 1 2 2 1 3 2 4 3 только 2 G 6 5 4 3 2 2 2 2 3 колонки. C 7 6 5 4 3 3 3 3 2 T 8 7 6 5 4 4 4 4 3суббота, 6 октября 12 г.
  25. 25. Оценка Минимизируем расстояние → максимизируем оценку (score)суббота, 6 октября 12 г.
  26. 26. Оценка Минимизируем расстояние → максимизируем оценку (score) T C A G T C A G T 1 0 0 0 T 3 -2 -1 -2 C 0 1 0 0 C -2 3 -2 -1 A 0 0 1 0 A -1 -2 3 -2 G 0 0 0 1 G -2 -1 -2 3суббота, 6 октября 12 г.
  27. 27. Оценка Минимизируем расстояние → максимизируем оценку (score) T C A G T C A G T 1 0 0 0 T 3 -2 -1 -2 C 0 1 0 0 C -2 3 -2 -1 A 0 0 1 0 A -1 -2 3 -2 G 0 0 0 1 G -2 -1 -2 3 GAP = 0 GAP = -3суббота, 6 октября 12 г.
  28. 28. Оценка Минимизируем расстояние → максимизируем оценку (score) d[i-1][j] + GAP d[i][j] = MAX d[i][j-1] + GAP d[i-1][j-1] + SCORE[s1[i]][s2[j]]суббота, 6 октября 12 г.
  29. 29. BLOSUM, PAMсуббота, 6 октября 12 г.
  30. 30. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  31. 31. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  32. 32. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  33. 33. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  34. 34. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  35. 35. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  36. 36. Локальное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  37. 37. Локальное выравнивание O(N6)суббота, 6 октября 12 г.
  38. 38. Локальное выравнивание O(N6) O(N4)суббота, 6 октября 12 г.
  39. 39. Локальное выравнивание O(N6) O(N4) Как быстрее?суббота, 6 октября 12 г.
  40. 40. Локальное выравнивание O(N6) O(N4) Как быстрее?суббота, 6 октября 12 г.
  41. 41. Локальное выравнивание 0 ← изменилось тут d[i-1][j] + GAP d[i][j] = MAX d[i][j-1] + GAP d[i-1][j-1] + SCORE[s1[i]][s2[j]]суббота, 6 октября 12 г.
  42. 42. Локальное выравнивание O(N6) O(N4) Как быстрее? O(N2) 0 ← изменилось тут d[i-1][j] + GAP d[i][j] = MAX d[i][j-1] + GAP d[i-1][j-1] + SCORE[s1[i]][s2[j]]суббота, 6 октября 12 г.
  43. 43. Локальное выравнивание A B R A C A B C D R - A 3 -2 -2 -2 -1 -3 A B -2 3 -2 -2 -2 -3 D C -2 -2 4 -1 -2 -3 A D -2 -2 -1 4 -2 -3 B R -1 -2 -2 -2 3 -3 R - -3 -3 -3 -3 -3 -3 A 0 ← изменилось тут d[i-1][j] + GAP d[i][j] = MAX d[i][j-1] + GAP d[i-1][j-1] + SCORE[s1[i]][s2[j]]суббота, 6 октября 12 г.
  44. 44. Множественное выравнивание Число замен, вставок и удалений, необходимых для преобразования K строк к одной.суббота, 6 октября 12 г.
  45. 45. Множественное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  46. 46. Множественное выравниваниесуббота, 6 октября 12 г.
  47. 47. Профильсуббота, 6 октября 12 г.
  48. 48. Множественное выравнивание Число замен, вставок и удалений, необходимых для преобразования K строк к одной. O(NK)суббота, 6 октября 12 г.
  49. 49. Множественное выравнивание Число замен, вставок и удалений, необходимых для преобразования K строк к одной. O(2KNK)суббота, 6 октября 12 г.
  50. 50. ClustalW O(K2N2)суббота, 6 октября 12 г.
  51. 51. Аффинная модель Удаление X букв подряд вероятнее, чем удаление X букв по отдельности.суббота, 6 октября 12 г.
  52. 52. Аффинная модель Удаление X букв подряд вероятнее, чем удаление X букв по отдельности.суббота, 6 октября 12 г.
  53. 53. Аффинная модель Удаление X букв подряд вероятнее, чем удаление X букв по отдельности. GAP(X) = GAP_OPENING + X * GAP_EXTENSIONсуббота, 6 октября 12 г.
  54. 54. Аффинная модельсуббота, 6 октября 12 г.
  55. 55. Аффинная модель O(N3)суббота, 6 октября 12 г.
  56. 56. Аффинная модель O(N3) Быстрее?суббота, 6 октября 12 г.
  57. 57. Аффинная модельсуббота, 6 октября 12 г.
  58. 58. Аффинная модель O(N2)суббота, 6 октября 12 г.
  59. 59. Геномные перестройки Крупные мутации: реверсии транслокации слияния расщеплениясуббота, 6 октября 12 г.
  60. 60. Геномные перестройкисуббота, 6 октября 12 г.
  61. 61. Геномные перестройкисуббота, 6 октября 12 г.
  62. 62. Что мы узнали • Редакционное расстояние • Глобальное и локальное выравнивание • Аффинная модель вставки • Всё за O(N ) 2 • Множественное выравнивание • Геномные перестройкисуббота, 6 октября 12 г.
  63. 63. Домашнее задание http://rosalind.info • EDIT • EDTA • GLOB • LOCA • MULT http://rosalind.info/classes/enroll/ 171da3d314a0b07e00883287cd2b6ddeeeba225b/суббота, 6 октября 12 г.

×