蛋白質(zhì)與RNA的相互作用在各種生物過(guò)程中都起到了至關(guān)重要的作用�；蛘{(diào)控、RNA剪切、RNA降解等生命調(diào)控過(guò)程均與蛋白質(zhì)與RNA的結(jié)合位點(diǎn)有關(guān)。因此分析蛋白質(zhì)與RNA的結(jié)合位點(diǎn)可以深入理解蛋白質(zhì)與RNA的作用機(jī)制,對(duì)理解這些生物過(guò)程有非常重要的意義。目前已經(jīng)有很多生物實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,如X射線晶體衍射、核磁共振、CLIP-seq等。上述生物實(shí)驗(yàn)的方法均能夠準(zhǔn)確的獲取蛋白質(zhì)與RNA的結(jié)合位點(diǎn),但是非常耗費(fèi)人力、物力、財(cái)力。隨著蛋白質(zhì)與RNA復(fù)合物三維空間數(shù)據(jù)的增多,研究人員開(kāi)始通過(guò)計(jì)算的方法對(duì)結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析,通常使用蛋白質(zhì)與RNA復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)對(duì)序列上的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前存在的大部分方法都是基于序列中的氨基酸與核酸對(duì)進(jìn)行分析,忽略了序列整體對(duì)結(jié)合位點(diǎn)的影響。同時(shí)這些方法所使用的數(shù)據(jù)集都很小,得到的預(yù)測(cè)結(jié)果可能會(huì)存在偏向性。針對(duì)上述問(wèn)題,本文進(jìn)行了如下的工作:（1）重新收集了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從PDB數(shù)據(jù)庫(kù)中收集蛋白質(zhì)與RNA復(fù)合物數(shù)據(jù)共計(jì)1130條。（2）使用了蛋白質(zhì)共進(jìn)化信息PSSM矩陣（Position-Specific Scoring Matrix）以及RNA... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FCN模型示意圖

第2章相關(guān)知識(shí)介紹8化層、上采樣層以及跳躍結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。卷積層全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的卷積層由若干卷積核構(gòu)成，每個(gè)卷積核的參數(shù)由網(wǎng)絡(luò)的反向傳播計(jì)算得來(lái)。對(duì)于輸入數(shù)據(jù)，卷積核從左至右、從上至下的移動(dòng)，將卷積核覆蓋的每一個(gè)位點(diǎn)與卷積核相乘并求和，最終得到該層的輸出，卷積的過(guò)程如圖2.2所示。圖2.2卷積示意圖卷積層能夠提取輸入數(shù)據(jù)的特征，在全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，隨著層數(shù)的深入，感受野的增大，更能提取出輸入數(shù)據(jù)的深層特征。池化層池化層（pooling）又被稱作下采樣層。由于圖片數(shù)據(jù)中相鄰的像素點(diǎn)有相關(guān)關(guān)系，導(dǎo)致卷積層提取出的特征中包含重復(fù)的數(shù)據(jù)，全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中使用池化層去掉多余的特征，可以增大感受野，進(jìn)一步減少參數(shù)，防止網(wǎng)絡(luò)過(guò)擬合。池化方法主要有三種：最大池化（maxpooling）、均值池化（meanpooling）、隨機(jī)池化（stochasticpooling），其中最大池化使用了局部接域的最大值作為該接受域的輸出結(jié)果，平均池化使用了局部接域的平均值作為該接受域的輸出結(jié)果，隨機(jī)池化通過(guò)概率矩陣計(jì)算局部接受域的輸出結(jié)果，圖2.3展示了三種池化方法。

第2章相關(guān)知識(shí)介紹9圖2.3三種池化方式上采樣層全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的上采樣層是卷積的逆過(guò)程，用來(lái)放大池化之后的特征圖。全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中上采樣層使用的方法是雙線性插值法，下面將對(duì)該方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。圖2.4雙線性插值如圖2.4所示，已知函數(shù)在11=(1,1)、12=(1,2)、21=(2,1)、22=(2,2)的值，若想獲得函數(shù)在點(diǎn)=(,)的值，則需要進(jìn)行雙線性插值：(,1)≈221(11)+121(21)-------------------(2.1)(,2)≈221(12)+121(22)-------------------(2.2)(,)≈2y21(,1)+121(,2)------------------(2.3)在全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，可以利用相鄰的四個(gè)點(diǎn)，完成上采樣過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蛋白質(zhì)溶液結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)的核磁共振研究[J]. 胡蘊(yùn)菲,金長(zhǎng)文.  波譜學(xué)雜志. 2009(02)



本文編號(hào)：3027106