[发明专利]一种DNA图谱算法的改进试验方法

说明书

本发明公开了一种DNA图谱算法的改进试验方法，所述算法建立在SPDP实验基础上，根据SPDP实验所获得的数据，建立对应的数学模型，采用数据翻倍加广义穷举法求解，并且设计MATLAB计算求解程序，由于SPDP实验的局限性，数学算法求得结果存在多解，基于SPDP法的基础上，设计了“二次实验法”，通过在SPDP实验n+1组数据的基础上，再增加2n组数据，建立了新的数学模型算法，同时设计了MATLAB程序算法。

技术领域

本发明涉及一种模型求解算法领域，特别涉及一种DNA图谱算法的改进试验方法。

背景技术

DNA测序是目前生命科学发展领域的重要组成部分，准确掌握DNA顺序对了解生物发展规律具有深远意义。目前测量DNA顺序采用的方法有PDP和SPDP方法，通过特定的生物酶在DNA的指定位置打开。DNA排序按照限制性位点隔开，一个DNA上包含不同数量的限制性位点，一个含有n个限制性位点的DNA，可以将其分割为n+1份不同长度，目前通过实验，就是找出这些不同长度的一个排列顺序，当按照DNA片段长度排列成一个DNA后，就相当找到DNA的顺序。

目前所采用的实验方法，是DNA测序的一个初步过程，在采用特殊酶在限制性位点截断后，得到的结果为n+1组长度值，只知大小，不知顺序。如何通过实验所得到的数据来反推出DNA的顺序，则是关键问题。求解这类问题的关键在于建立对应可行的数学模型，并且可以实现数学模型的求解，同时还能得到一个可行的结果。基于该问题，本发明基于SPDP实验法得到的一组数据，建立求解该问题的一数学模型算法，同时由于SPDP方法的局限性，求解结果出现多解，为了减少多解的数量，不断逼近DNA最原始排序，改进了SPDP法，增加了实验数据组数，同时建立了改进后方法的数学模型，并且设计程序求得结果，通过该模型，可大大降低多解的数量，提高DNA排序结果的真实性。

发明内容

针对DNA测序问题，本发明旨在提供一种DNA图谱算法的改进试验方法，采用SPDP算法所得到的一组实验数据，以其为基础，建立对应的数学模型方法，同时针对其存在的弊端，增加了实验组数，建立了新实验下的数学模型及其求解方法。

本发明技术方案如下：

一种DNA图谱算法的改进试验方法，该算法的数据采用SPDP算法得到的2组实验数据，第一组数据为：

[1，14，12，3，7，8，9，6，11，4，12，3，13，2，5，10]

第二组数据为：

[1，1，2，1，2，2，1，2，3]

作为优选，假设DNA有n个限制性位点，通过SPDP法得到的第一组实验数据中总共包含2n个数据，分为n组，每组包含2个数据，2个数据相加之和为DNA总长度。

作为优选，假设含有n个限制性位点的DNA，依次编号为1，2，...，n，起点编号为0，终点编号为n+1。

作为优选，假设已经知道从0节点到1节点，2节点，一直到n节点的长度值，依次记录为a_0,1、a_0,2、a_0,3、...、a_0,n-1、a_0,n、a_0,n+1，其中a_0,n+1为DNA的总长度值。

作为优选，DNA各个片段的长度计算方法为：

式中：L₁、L₂、L₃、...、L_n-1、L_n、L_n+1是指各个DNA以限制性位点为节点的各个管段长度。