Исследование симметрии генетических текстов методом Фурье-анализа

Abstract

В работе предложен метод классификации симметричных структур одноцепочечной ДНК, использующий понятие цветной симметрии. Приводится систематическое перечисление цветных точечных и пространственных групп. Для поиска структур с инверсионной симметрией предлагается использовать фурье-анализ с фильтрацией, основанной на симметричной числовой кодировке нуклеотидной последовательности. Прямые повторы обнаруживаются с помощью фурье-анализа как первого этапа поиска, существенно сокращающего число операций сравнения. Методы опробованы на модельных последовательностях и областях инициации репликации прокариотического генома.

Запропоновано метод класифікації симетричних структур одноланцюгової ДНК, що використовує поняття кольорової симетрії. Наведено систематичне перерахування кольорових точкових і просторових груп. Для пошуку структур з інверсійною симетрією пропонується використовувати фур’є-аналіз з фільтрацією, заснованою на симетричному числовому кодуванні нуклеотидної послідовності. Прямі повтори виявляються за допомогою фур’є-аналізу як першого етапу пошуку, що істотно скорочує число операцій порівняння. Методи апробовано на модельних послідовностях і областях ініціації реплікації прокаріотичного геному.

A system of the single strand DNA symmetry based on the theory of coloured symmetry is proposed. The search of the fragments with the inversion symmetry is carried out by means of the Fourier transformation, DNA being preliminary presented as a three-dimensional number series. For the search of the direct repeats the Fourier transformation is proposed as the first step to decrease the number of comparisons. The both methods have been tested on the model sequences as well as on the prokaryotic origins of replication.