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Implementierung Der Maximal-Matches-Metr Ik.pdf

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Universität Bielefeld, Technische Fakultät, Prof. Dr. Jens Stoye, M.Sc. Nina Luhmann, M.Sc. Linda Sundermann, Sequenzanalyse-Praktikum, Sommersemester 2014, Protokoll 0: Thema war die symmetrische Maximal-Matches-Metrik. Es wurde ein Algorithmus zur Berechnung dieser Metrik implementiert und auf verschiedene Beispieldatensätze angewendet. Die erste Aufgabe bestand darin, eine effiziente Implementierung des Algorithmus zu erstellen. Die Maximal-Matches-Distanz zweier Sequenzen x und y wurde definiert als δ(x||y) := min{|P| : P ist Partition von x bezüglich y}. Die Maximal-Matches-Metrik ergibt sich durch Logarithmierung und Symmetrisierung: d||(x, y) := log(δ(x||y) + 1) + log(δ(y||x) + 1). Eine Links-Rechts-Partition kann die Maximal-Matches-Distanz in linearer Zeit berechnen, wenn der Suffixbaum von y verfügbar ist. Eine einfachere Variante wurde gewählt, bei der eine naive Suche durch y verwendet wird, was die Laufzeit auf O(|x| · |y|) erhöht. Die Implementierung wurde am 10. April 2013 an die Betreuer des Praktikums gesendet. Die Implementierung wurde auf alle möglichen Paare der angegebenen kurzen Sequenzen x, y und z getestet, wobei korrekte Distanzen berechnet wurden. Die Maximal-Matches-Distanz zwischen den Genomen von Corynebacterium glutamicum und Mycobacterium tuberculosis wurde berechnet, indem die kompletten Genomsequenzen von der NCBI-Datenbank heruntergeladen wurden. Die Berechnung dauerte 2 Minuten und 52 Sekunden und ergab eine Distanz von 45.29.

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Description

Die erste Aufgabe bestand in der Implementierung eines Algorithmus zur Berechnung der Maximal-Matches-Metrik. Dazu wurde die nicht symmetrische Maximal-Matches-Distanz zweier Sequenzen definiert als die minimale Partitionslänge. Die Maximal-Matches-Metrik ergibt sich durch Logarithmierung und Symmetrisierung dieser Distanz.

Technical Information

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