[发明专利]一种细胞基因翻译过程建模方法

权利要求书

1.一种细胞基因翻译过程建模方法，其特征在于包括以下步骤：

1）根据物种的实验数据确定每一个基因在每一个离散时间点是否表达；

2）查询每个离散时间点的基因，如果基因表达，则初始化；否则不进行初始化；

3）通过各时间点上各基因对应的mRNA拷贝数量与前一个时间点上mRNA数量对比得到各种mRNA中初始化的数量；

4）计算mRNA分子的总初始化速度；计算核糖体分子在对应mRNA上的总延伸速度；根据总初始化速度和总延伸速度得到事件的概率；

计算核糖体在mRNA上的总延伸速度通过以下公式

如果反密码子和密码子不匹配:

如果反密码子和密码子匹配:

其中，为所有核糖体总延伸速度，为结合在密码子j上的核糖体的数量，为反密码子对应的tRNA数量，为密码子j与tRNA配对的摇摆参数，为tRNA竞争参数，为tRNA运动特征时间，为tRNA空间位置数量，为密码子错误配对导致翻译过程提前终止的概率，通过实验得到;所述根据总初始化速度和总延伸速度得到事件的概率通过以下公式得到：

mRNA翻译初始化事件总概率＝, 核糖体延伸事件总概率＝其中，为mRNA分子的总初始化速度，为核糖体分子在对应mRNA上的总延伸速度；

5）根据事件概率的权重，随机选择一个事件进行反应；

6）更新各种分子的状态；并增加一个步长，返回步骤2），直到达到设定时间为止；

所述通过各时间点上各基因对应的mRNA拷贝数量与前一个时间点上mRNA数量对比得到各种mRNA中初始化的数量包括以下步骤：

读取各时间点上各种基因对应的mRNA拷贝数量，与前一个时间点上mRNA数量对比，得到表达变化的基因，进而得到mRNA变化的比例系数；

根据mRNA变化的比例系数调整核糖体和tRNA的数量，表达变化的核糖体和tRNA状态限定在自由状态；跟踪每个mRNA分子的状态，更新mRNA、核糖体和tRNA的个数，得到各种mRNA中初始化的数量；

所述计算mRNA分子的总初始化速度通过以下公式得到：

其中，为所有mRNA初始化的速度，为自由状态下的蛋氨酸数量，为自由状态的核糖体数量，为基因对应的mRNA中被初始化的分子数所占的百分比，为基因对应的mRNA的数量，为基因初始化概率，为核糖体的运动特征时间，为核糖体空间位置数量，n为基因种类数目。