1、RNA研究是生物信息學(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一。RNA結(jié)構(gòu)決定RNA功能。RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)是結(jié)構(gòu)生物、結(jié)構(gòu)化學(xué)和生物信息學(xué)中的基礎(chǔ)性問題。RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)研究對(duì)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和RNA功能的研究有重要意義。
　　首先，提出了一種新的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)表示方法，將RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)表示成一條時(shí)間序列，序列元素為非負(fù)整數(shù)。這種表示法不受RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)是否含有假結(jié)的影響，能夠完整地表示RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)信息。
　　其次，在這種表示法的基

2、礎(chǔ)上，提出一種新的、基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)算法，即DTW-RSC算法。算法將RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成與RNA等長(zhǎng)的時(shí)間序列，通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法計(jì)算時(shí)間序列間規(guī)整距離，以此度量RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)間相似性，規(guī)整距離越小代表相似性越高。
　　再次，針對(duì)DTW-RSC算法比對(duì)效果和計(jì)算時(shí)間花費(fèi)兩方面，對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化并提出基于帶約束的加權(quán)動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)算法，即CWDTW-RSC算法。算法加入全局約束半徑限制，縮

3、小規(guī)整路徑搜索范圍，并在計(jì)算過程中運(yùn)用權(quán)重調(diào)整機(jī)制，提高計(jì)算時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)差異性影響較大的序列點(diǎn)對(duì)的計(jì)算權(quán)重，使得差異性和相似性結(jié)果更加顯著，提高RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集比對(duì)結(jié)果的區(qū)分度。
　　最后，通過兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證DTW-RSC算法和CWDTW-RSC算法的可行性。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)分別在四組不同數(shù)據(jù)集上運(yùn)用DTW-RSC算法進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)以算法運(yùn)行時(shí)間和比對(duì)結(jié)果分布情況為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證CWDTW-RSC算法的優(yōu)化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表