یافتن الگو در دنباله های زیستی

یافتن الگوها در یک مجموعه از دنباله های زیستی، یکی از مسائل مهم در بیوانفورماتیک می باشد که گام مهمی در شناخت چگونگی تنظیم بیان ژن ها است. علاوه بر این می توان با توجه به این الگوها، اطلاعاتی راجع به کارکرد و ساختار دنباله های زیستی کسب کرد و به روابط تکاملی بین دنباله ها پی برد. حل این مسئله در پیشگویی و بررسی نواحی تنظیمی در دنباله ها، برای درک درست و دقیق شیوه کنترل فرآیندهای سلولی اهمیت فراوانی دارد. تا کنون الگوریتم های زیادی برای مسئله یافتن الگو بر اساس روش های تقریبی و تکراری طراحی شده اند، اما با این وجود نتایج حاصل از آن ها چندان مطلوب نیست و این مسئله همچنان نیاز به بررسی بیشتری دارد. در این پایان نامه نخست مسئله یافتن الگو و مفاهیم کلیدی مربوط به آن معرفی می شود. سپس الگوریتم های معروف که برای حل مسئله یافتن موتیف ارائه شده اند، مورد بررسی قرار می گیرند. در ادامه برای نخستین بار یک الگوریتم مبتنی بر الگوریتم رقابت استعماری برای یافتن الگوها در دنباله های زیستی ارائه شده و نحوه ی کد کردن و تعریف مناسب برای عملگرهای الگوریتم و نیز تابع برازندگی جهت حل مسئله یافتن موتیف بیان می شود. سپس الگوریتم پیشنهادی بر روی تعدادی از داده های زیستی آزمایش و نتایج آن بر پایه ی معیار کارایی با چند الگوریتم دیگر یافتن موتیف مقایسه شده و برتری آن با استفاده از آزمون های آماری نشان داده می شود. همچنین حساسیت الگوریتم نسبت به تغییر پارامترهایش بررسی و تحلیل می شود.