ساده‌سازی مدل هم‌ترازی شبکه‌های برهم‌کنش پروتئین- پروتئین با استفاده از ماتریس شباهت به منظور کاهش زمان حل

مجله فناوری اطلاعات در طراحی مهندسی

مقاله 2، دوره 10، شماره 1، شهریور 1396، صفحه 10-20   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

شادی طبسی کاخکی¹؛ محمود نقیب زاده²؛ یحیی فرقانی^{* 1}

¹گروه مهندسی کامپیوتر، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

²گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مسئله هم‌ترازی شبکه‌های پروتئینی، یک مساله NP-Complete است. در این مقاله، برای کاهش پیچیدگی حل مدل ریاضی مساله هم ترازی، تقریبی از مدل ارائه می‌شود. به عبارت دقیق‌تر، از ماتریس شباهت دو شبکه پروتئینی برای کاهش تعداد متغیرهای مدل استفاده می‌گردد. برای این منظور، در مدل پیشنهادی، به‌جای بررسی هم‌ترازی هر یک از پروتئین‌های شبکه نخست با تمام پروتئین‌های شبکه دوم، هم‌ترازی هر یک از پروتئین‌های شبکه نخست فقط با تعدادی از شبیه‌ترین پروتئین‌های شبکه دوم بررسی می‌شود. مدل پیشنهادی، برای همترازی شبکه‌های پروتئینی واقعی گونه‌های مختلف و نیز شبکه‌های مصنوعی آزمایش شد. نتایج تجربی، نشان دهنده بهبود دقت هم‌ترازی نسبت به روش‌ تقریبی NETAL و نیز کاهش زمان اجرا، نسبت به مدل دقیق می‌باشد. در ضمن، روش پیشنهادی، توانسته است بر روی شبکه‌های مصنوعی فاقد نویز، به دقت بسیار مطلوب دست یابد.

کلیدواژه‌ها

شبکه برهم‌کنش پروتئین-پروتئین؛ هم‌ترازی؛ ماتریس شباهت؛ مدلسازی ریاضی