پیشگوئی ساختار دوم پروتئین با استفاده از آمار فضایی

معمولا برای پیشگویی ساختار دوم پروتئین از الگوهای مارکف پنهان پروفایل استفاده می شود. از آنجا که ساختار دوم پروتئین در خانواده های پروتئینی حفظ می شود، نسبت دادن یک توالی منجر به تعیین ساختار دوم آن می شود. در الگوهای مارکف پنهان پروفایل، به منظور نسبت دادن دنباله های پروتئینی، تنها اطلاعات موجود در سمت چ اسیدهای آمینه مورد مطالعه قرار می گیرد. به عبارت دیگر، یک وضعیت پنهان به تنها به وضعیت ماقبل خود وابسته است و مشاهدات به شرط آنکه وضعیتهای مربوطه داده شده باشند از یکدیگر مسستقلند. اما به نظر می رسد که در نظر گرفتن اطلاعات موجود در روند تکاملی و اطلاعات همسایگی، دقت پیشگویی را افزایش دهد. به منظور در نظر گرفتن اطلاعات موجود در روند تکاملی از آمار فضایی استفاده می شود که وابستگی مکانی بین مشاهدات را مورد توجه قرار می دهد. در این رساله ابتدا برآورد پارامترهای الگو و محتملترین مسیر دنباله به ترتیب از طریق الگوریتمهای بام- ولش و ویتربی صورت می پذیرد. سپس اطلاعات موجود در روند تکاملی به اطلاعات موجود در سمت چپ دنباله ها اضافه گردیده و الگوریتمهای بام-ولش و ویتربی تعمیم داده می شود. همچنین الگوی مارکوف پنهان دو طرفه مورد توجه قرار گرفته و نتایج آن با نتایج حاصل از الگوی مارکوف پنهان فضایی مورد مقایسه قرار می گیرد. نتایج روی 20 پروفایل واقعی نشان می دهد که در نظر گرفتن اطلاعات موجود در روند تکاملی و همسایگی دقت پیشگویی انتساب دنباله های پروتئینی را افزایش می دهد.