1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

随着”人类基因组计划”的顺利完成，”后基因时代”的到来，蛋白质分子结构与功能在生物学领域研究中扮演着日益重要的角色。而传统的蛋白质分析技术，费时费力，在蛋白质研究过程中越来越捉襟见肘。为了解决这一重大难题，越来越多的方法被应用于蛋白质研究的课题。其中，在蛋白质分类的领域，人们从生物结构和蛋白质自身结构出发，探讨蛋白质分子结构的基本规律。在上世纪50年代，anfinsen就提出了蛋白质特定的空间结构是由其氨基酸排列序列所决定的。但在从蛋白质一级序列分析其空间结构时仍旧困难重重。在这种情况下，研究蛋白质二级结构就具有明显的优势。蛋白质二级结构，定义为肽链中的主链借助氢键，有规则的卷曲折叠成沿一维方向具有周期性结构的构象。由此看出，蛋白质二级结构不仅是一级蛋白质结构的升华，还是联系蛋白质三级结构的纽带。本文基于傅里叶变换方法，着重分析了蛋白质二级结构的分类。通过对蛋白质的进行数字表达，设法将蛋白质序列变为一组可进行数据处理的数字序列。然后，利用傅里叶变换对蛋白质序列进行在频率域上的特征提取，分析得出的不同功率谱的生物学意义。之后，利用贝叶斯分类器或支持向量机等分类器，对蛋白质进行分类。基于分类器分析结果，分析分类结果的准确性及合理性。

在研究蛋白质二级结构分类时，蛋白质的序列的特征提取是整个研究的重要部分。传统的特征提取主要分为三类：基于氨基酸组成和位置的方法；考虑氨基酸物化性质的方法；基于数据库信息挖掘的方法。但是，随着人们对蛋白质功能预测精度要求的不断提高，需要从氨基酸序列中提取更多的特征的参数，传统的方法逐渐不能满足需求。近期，出现了新兴的基于数字信号信息处理技术的蛋白质序列的特征提取方法。代表主要有lei提出了基于氨基酸指数和傅里叶变换的特征提取方法预测革兰因氏阴性细菌的亚细胞定位、王克龙提出的基于离散小波变换的特征提取方法等。本文在完成蛋白质的数字表达后，在将蛋白质时域上的信息转化为频域上的信息时，摒弃了离散傅里叶变换（det）方法所带来的庞大数据量，采用了1965年cooley和tukey提出的快速傅里叶变换（fft）方法。fft算法的原理是通过许多小的更加容易进行的变换去实现大规模的变换，降低了运算要求，提高了与运算速度。因此，与det相比，新兴的fft在蛋白质序列研究中，将det的运算量减少了几个数量级。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本文通过对蛋白质的进行数字表达，设法将蛋白质序列变为一组可进行数据处理的数字序列。

然后，利用傅里叶变换对蛋白质序列进行在频率域上的特征提取，分析得出的不同功率谱的生物学意义。

之后，利用贝叶斯分类器或支持向量机等分类器，对蛋白质进行分类。