一种细胞基因翻译过程建模方法技术

本发明专利技术涉及一种细胞基因翻译过程建模方法，包括以下步骤：根据物种的实验数据得到每一个基因在每一个离散时间点该基因是否表达；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；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；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；根据事件概率的权重，随机选择一个事件；更新各种分子的状态。本发明专利技术采用基于完全不对称简单排斥过程的原理，同时考虑基因的表达动态变化，使得翻译过程呈现出时间序列特征，更接近细胞发育的本质，适合研究细胞动态发育性质。

【技术实现步骤摘要】
一种细胞基因翻译过程建模方法
本专利技术涉及一种酿酒酵母菌基因动态翻译过程建模的方法，属于生物信息技术、计算方法与计算机虚拟现实技术。
技术介绍
细胞的新陈代谢、生长和分化等许多基本的生命现象都受到细胞内基因表达的控制，而基因的这种调控作用则是通过其相应的基因产物来实现的。蛋白质是最重要的基因产物之一，因此其合成也是细胞内最基本和最关键的反应之一。越来越多的实验证据表明，蛋白质的正常翻译对细胞维持正常功能起到关键至关重要的作用。正常的细胞不能忍受基因翻译过程中的严重错误。在细胞的一个生命周期，基因的表达式有序进行的，什么阶段需要表达哪些基因是受到细胞自身以及外界环境共同决定的。一般来说，细胞内因起主导作用。这个过程可以用基因表达的时间序列来描述。在生物试验中已经有很多相关的研究。基因调控网络是一个连续而复杂的动态系统,基因间的调控是随时间、环境变化的动态事件,基因组DNA微阵列为研究者提供了较好的认识调控网络的工具。时间序列基因表达数据包含着丰富的基因调控信息,可以想象,位于基因调控网络上游基因的变化,理应处于下游基因的前面。当上游基因(比如转录因子TF)的表达发生变化以后,这种变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
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得到每一个基因在每一个离散时间点该基因是否表达；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；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。

【技术特征摘要】
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得到每一个基因在每一个离散时间点该基因是否表达；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；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。2.根据权利要求1所述的一种细胞基因翻译过程建模方法，其特征在于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。3.根据权利要求1所述的一种细胞基因翻译过程建模方法，其特征在于所述计算mRNA分子的总初始化速度通过以下公式得到：

【专利技术属性】
技术研发人员：李国辉，张鼎林，赵然，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21