数学方法在计算分子生物学中的应用

计算分子生物学作为数学、计算机科学、化学等多学科交叉形成的一门崭新的学科，主要是研究分子生物学中基因和蛋白质序列有关的复杂计算问题。所使用的数学工具有组合数学、组合优化、数理统计等。我们将在RNA二级结构组合计数、生物序列的相似性分析和比较、基因识别、种族树的构建等方面进行研究：运用Bell 多项式和反演技术考虑不带假结的RNA二级结构计数，并建立它与格路之间的关系，将结构量化，寻求新的数学理论；进而利用分拆理论考虑带假结二级结构的最小自由能和结构预测；给出DNA序列和RNA二级结构合理的几何图形表示，并探索生物序列数据特征的生物学意义；利用数值特征比较DNA序列和RNA二级结构的相似性，将相似性转化为距离记分构建进化树；构建更加有效的基因识别的优化模型，提高处理庞大数据量时的可靠性；给定一组基因在不同条件下表达水平的数据，对基因间是否存在相互协同作用及相互作用的强度做出统计推断。