Research on Fast Search for DNA Sequence Using Vector Quantization

利用矢量量化快速搜索DNA序列的研究

• 批准号: 21710207
• 负责人: CHEN Qiu
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21710207/
• 关键词: バイオインフォマティクス; ベクトル量子化; 塩基配列; 高速検索; データベース; ヒストグラム特徴

The enormous quantity of DNA sequence data has been accumulated in the database like GenBank, EMBL, and DDBJ, etc. Moreover, the volume of data still increases in exponential. Homology search of DNA sequences is the most important task in the life science area. In this research, we propose an efficient hierarchical DNA sequence search method to improve the search speed while the accuracy is being kept constant. For a given query DNA sequence, firstly, a fast local search method using histogram features is used as a filtering mechanism before scanning the sequences in the database. A large number of DNA sequences with low similarity will be excluded for latter searching. The Smith-Waterman algorithm is then applied to each remainder sequences. Experimental results using GenBank sequence data show the proposed method combining histogram information and Smith-Waterman algorithm is more efficient for DNA sequence search.

在GenBank、EMBL、DDBJ等数据库中积累了大量的DNA序列数据，而且数据量还在以指数级增长。DNA序列的同源性搜索是生命科学领域中最重要的任务。在本研究中，我们提出一个有效的阶层式DNA序列搜寻方法，以提高搜寻速度，同时保持准确度不变。对于给定的查询DNA序列，首先，使用直方图特征的快速局部搜索方法作为过滤机制，然后扫描数据库中的序列。大量具有低相似性的DNA序列将被排除用于后面的搜索。然后将Smith-Waterman算法应用于每个剩余序列。利用GenBank序列数据进行的实验结果表明，该方法结合直方图信息和Smith-Waterman算法，能更有效地进行DNA序列搜索。

项目成果

Self-Organizing Maps

• DOI: 10.1007/978-3-642-97610-0
• 发表时间: 1995-04
• 作者: T. Kohonen

A Codebook Design Method for Robust VQ-based Face Recognition Algorithm

一种基于VQ的鲁棒人脸识别算法的码本设计方法

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Software Engineering and Applications Vol.3, No.2
• 作者: Qiu Chen;Koji Kotani;Feifei Lee;Tadahiro Ohmi
• 通讯作者: Tadahiro Ohmi

A Fast Retrieval of DNA Sequences Using Histogram Information

利用直方图信息快速检索 DNA 序列

• 发表时间: 2009
• 作者: Qiu Chen;Koji Kotani;Feifei Lee;Tadahiro Ohmi
• 通讯作者: Tadahiro Ohmi

An Improved Fast Search Method Using Histogram Features for DNA Sequence Database

一种改进的利用直方图特征的DNA序列数据库快速搜索方法

• 发表时间: 2010
• 作者: Qiu Chen;Koji Kotani;Feifei Lee;Tadahiro Ohmi
• 通讯作者: Tadahiro Ohmi

A Fast Search Method for DNA Sequence Database Using Histogram Information

一种利用直方图信息的DNA序列数据库快速搜索方法

• 发表时间: 2011
• 期刊: International Journal of Bioinformatics Research Vol.3, Issue 1
• 作者: Qiu Chen;Koji Kotani;Feifei Lee;Tadahiro Ohmi
• 通讯作者: Tadahiro Ohmi