Detection change points of triplet periodicity of gene

Suvorova, Yulia M.; Rudenko, V. М.; Korotkov, Eugene V.

doi:10.1016/j.gene.2011.08.032

Cited by 7 publications

(11 citation statements)

References 48 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Ранее для идентификации сдвигов фазы триплетной периодичности была использована мера различия между матрицами триплетной периодичности. Это могло привести к тому, что часть сдвигов фазы триплетной периодичности была идентифицирована как точка разладки [32]. Также часть одиночных сдвигов фазы триплетной периодичности могла быть пропущена.…”

Section: результаты и обсуждениеunclassified

Searching Pair Points of Triplet Periodicity Phase Shifts in the Genes of 17 Bacterial Genomes

Pugacheva¹,

Korotkov²,

Korotkov³

2012

Math.Biol.Bioinf.

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация. В настоящей работе был разработан математический метод для поиска парных сдвигов фазы триплетной периодичности, которые могут представлять собой потенциальные сдвиги рамки считывания в генах, возникающие при вставках сравнительно больших фрагментов ДНК. Был разработан программный комплекс на основе предложенного математического метода и проверено присутствие парных точек сдвига фазы триплетной периодичности в генах из 17 бактериальных геномов. Наши результаты показывают, что примерно 1% бактериальных генов в 17 изученных геномах имеет такой парный сдвиг фазы триплетной периодичности. В статье разработан метод визуализации парных сдвигов фазы триплетной периодичности и приведены примеры таких парных сдвигов. Результаты работы нашли частичное подтверждение при поиске подобий аминокислотных последовательностей, созданных по альтернативным рамкам считывания. Обсуждается связь парных сдвигов фазы триплетной периодичности со сдвигами рамки считывания в генах. Ключевые слова: триплетная периодичность, рамка считывания, сдвиги, фаза. ВВЕДЕНИЕНебольшие вставки фрагментов ДНК могут сравнительно часто осуществляться в генах [1,2]. Если длины таких вставок не кратны трем основаниям ДНК, то такие события приводят также к сдвигу рамки считывания после окончания района вставки. Такие вставки могут значительным образом изменить аминокислотную последовательность гена, и важно понять их вклад в осуществление сдвигов рамки считывания [3][4][5]. В настоящее время используемые математические методы для поиска сдвигов рамки считывания можно разделить на две группы. Обе эти группы объединяет то, что, кроме анализируемой последовательности оснований ДНК, требуется еще и некоторая дополнительная информация. Первая группа методов использует внешние данные в виде банка данных аминокислотных последовательностей и программные комплексы для поиска подобий [6][7][8][9]. В этих алгоритмах создаются аминокислотные последовательности, соответствующие альтернативным рамкам считывания, и для них производится поиск подобий в базе данных. Если такое подобие будет найдено, то можно говорить о том, что в анализируемом гене был сдвиг рамки считывания. В этой группе методов роль необходимой дополнительной информации играет банк данных аминокислотных последовательностей.Вторая группа методов использует нуклеотидную последовательность анализируемого гена для поиска сдвигов рамки считывания. В качестве дополнительной информации выступает выборка генов, для которых уже известно, что в них существует сдвиг рамки считывания [10][11][12][13][14]. В результате в *

show abstract

Section: результаты и обсуждениеunclassified

Searching Pair Points of Triplet Periodicity Phase Shifts in the Genes of 17 Bacterial Genomes

Pugacheva¹,

Korotkov²,

Korotkov³

2012

Math.Biol.Bioinf.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…After Fickett's work, the TP property was analyzed with various theoretical tools, such as the hidden Markov chains [15,16], the time series [17,18], the information theory [11,12], and the Fourier transform [19][20][21][22][23][24][25]. Studies on the TP property are with the aim of predicting coding regions [26] and, especially, detecting frame shift points in nucleotide sequences [27,28]. Among such methods, the self-adaptive spectral rotation (SASR) provides a visualization of the TP property hidden in nucleotide sequences and can be employed for trainingfree coding region prediction [24,25].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

An Exploration of the Triplet Periodicity in Nucleotide Sequences with a Mature Self-Adaptive Spectral Rotation Approach

Chen

2014

Journal of Applied Mathematics

View full text Add to dashboard Cite

Previously, for predicting coding regions in nucleotide sequences, a self-adaptive spectral rotation (SASR) method has been developed, based on a universal statistical feature of the coding regions, named triplet periodicity (TP). It outputs a random walk, that is, TP walk, in the complex plane for the query sequence. Each step in the walk is corresponding to a position in the sequence and generated from a long-term statistic of the TP in the sequence. The coding regions (TP intensive) are then visually discriminated from the noncoding ones (without TP), in the TP walk. In this paper, the behaviors of the walks for random nucleotide sequences are further investigated qualitatively. A slightly leftward trend (a negative noise) in such walks is observed, which is not reported in the previous SASR literatures. An improved SASR, named the mature SASR, is proposed, in order to eliminate the noise and correct the TP walks. Furthermore, a potential sequence pattern opposite to the TP persistent pattern, that is, the TP antipersistent pattern, is explored. The applications of the algorithms on simulated datasets show their capabilities in detecting such a potential sequence pattern.

show abstract

“…p=3 when 3-bp periodicity is concerned) and the length of the inter-region gap g (the non-periodic region between two periodic regions). And it calculates: Δ = g mod p. The frame shift Δ between periodic regions is a critical parameter for particular biological issues, especially the protein-coding region prediction [26,27]. Hence, the SASR is more suitable for such problems than the spectrum-like methods.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

An improved random-walk approach for visualizing periodicities hidden in biological sequences

Chen¹

2014

2014 International Conference on Multisensor Fusion and Information Integration for Intelligent Systems (MFI)

View full text Add to dashboard Cite

Presently, substantial studies have been conducted to investigate periodicities hidden in biological sequences. Among them, the Self-Adaptive Spectral Rotation (SASR) method is said to be an efficient tool to visualize the 3-bp periodicity (TP) in DNA sequences. It outputs a random walk, i.e., TP walk, in the complex plane for any query sequence. And the TP-intensive regions in the sequence can be visually discriminated from the non-TP ones in the walk. In this paper, the behaviors of the walks for non-TP sequences are further investigated qualitatively. A slightly leftward trend (an abnormity) in such walks is observed, which is not reported in the previous SASR literatures. An improved SASR, named the mature SASR, is proposed, in order to eliminate the abnormity, correct the TP walks, and provide a better visualization.

show abstract

Detection change points of triplet periodicity of gene

Cited by 7 publications

References 48 publications

Searching Pair Points of Triplet Periodicity Phase Shifts in the Genes of 17 Bacterial Genomes

Searching Pair Points of Triplet Periodicity Phase Shifts in the Genes of 17 Bacterial Genomes

An Exploration of the Triplet Periodicity in Nucleotide Sequences with a Mature Self-Adaptive Spectral Rotation Approach

An improved random-walk approach for visualizing periodicities hidden in biological sequences

Contact Info

Product

Resources

About