P53 KONSENSÜS SEKANSININ YAKALANMASI: SINIF ÖZELLİKLİ YENİ BİR SEKANS EŞLEŞTİRME ALGORİTMASI

Gıyasettin ÖZCAN

Makale detayları

P53 KONSENSÜS SEKANSININ YAKALANMASI: SINIF ÖZELLİKLİ YENİ BİR SEKANS EŞLEŞTİRME ALGORİTMASI

Yazarlar:

Gıyasettin ÖZCAN

Yayıncı:

Bursa Uludağ University

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 2016 Vol.21 Issue 2, pp.269-282

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000630215

Sıklık:

Üç Yıllık

eISSN:

2148-4155

pISSN:

2148-4147

Özet:

 

We present a novel fast string matching
technique for special DNA pattern forms and compare performance of recent CPU
architectures on the matching problem. In particular, we consider consensus P53
DNA-binding consensus sequence, which has an important contribution for cancer
treatment. Based on biological findings, consensus P53 pattern may emerge in
various sequence forms and its length is not deterministic. Therefore, classic
string matching algorithms are not able to solve the problem. For efficient
solution, we consider bitwise string matching algorithms with classes and
present a novel search technique which is based on 64-bit packed variables. In
order to prevent obstacles based on variable length of the pattern, we search right
and left side indexes of P53 and reduce search space. For experimental
analysis, we make use of mus musculus DNA sequences with approximately 2.3
billion nucleotides. We compare algorithm performance on three processors with
distinct CPU architecture. Test results show that our search technique introduces
at least 20% efficiency during P53 pattern search in each architecture
platform. Due to its structure, the algorithm also introduces an efficient
solution to similar string matching with class problems.

 


Bu
çalışmada özel DNA örüntüleri için yeni ve hızlı bir sekans eşleştirme tekniği
sunulmakta ve yakın geçmişte üretilen CPU mimarileri üzerinde deneysel karşılaştırmalar
yapılmaktadır. Bu çalışmada, bilhassa kanser tedavisinde, önemli bir yere sahip
olan P53 DNA-bağlayan konsensüs sekansı göz önüne alınmıştır. Biyolojik
kazanımlara göre P53 örüntüsü farklı sekans formlarında karşımıza çıkabilmekte
ve sekans uzunluğu değişebilmektedir. Bu nedenle P53 sekansının klasik sekans
eşleştirme algoritmaları ile çözümü mümkün olamamaktadır. Bu çalışmada verimli
çözüm yöntemi sunmak amacıyla, sınıf özellikli bit-tabanlı sekans eşleştirme
algoritması göz önüne alınmıştır. Hedef doğrultusunda, 64-bit paketlenmiş
değişken kullanarak yeni bir arama ve eşleştirme algoritması önerilmiştir. Örüntü
sekansının değişken uzunluk gösterebilmesi nedeniyle karşılaşılması muhtemel
engelleri aşmak için ise veri tabanında P53 sekansının özel kısımlarına dair
aramalar yapılmıştır. Deneysel analiz için yaklaşık 2.3 milyar nükleotidden
oluşan mus musculus DNA sekansı seçilmiştir. Karşılaştırılan algoritmalar üç
farklı bilgisayar mimarisinde test edilmiştir. Deneysel sonuçlar, geliştirdiğimiz
algoritmanın P53 sekans arama konusunda tüm mimari platformlarında en iyi
verimliliği sağladığını göstermektedir.  Yapısı
gereği bu algoritma, benzer sekans eşleştirme problemlerinin çözümünde de
verimli olanaklar sunmaktadır. 






 

.

Makale detayları

P53 KONSENSÜS SEKANSININ YAKALANMASI: SINIF ÖZELLİKLİ YENİ BİR SEKANS EŞLEŞTİRME ALGORİTMASI

Yazarlar: Gıyasettin ÖZCAN

Yayıncı: Bursa Uludağ University

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 2016 Vol.21 Issue 2, pp.269-282

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 12/2016

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000630215

Sıklık: Üç Yıllık

eISSN: 2148-4155

pISSN: 2148-4147

Sayı

Yazarlar:

Gıyasettin ÖZCAN

Yayıncı:

Bursa Uludağ University

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 2016 Vol.21 Issue 2, pp.269-282

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000630215

Sıklık:

Üç Yıllık

eISSN:

2148-4155

pISSN:

2148-4147