JURĂMÂNTUL LUI HIPOCRATE

Analiza semnalelor genomice mitocondriale ale Homo sapiens şi ale altor hominide

Lucrarea profesorului Paul Dan Cristea, pe care o publicam integral in editia tiparita iunie+iulie, prezintă metodologia Semnalelor Genomice Nucleotidice (SGN), precum si a aplicatiilor acestei metode în analiza comparativă a cromozomilor mitocondriali ai hominidelor. Conversia secventelor de nucleotide în semnale genomice nucleotidice, adică trecerea de la reprezentarea simbolică la o reprezentare numerică a datelor genomice, permite utilizarea unui bogat arsenal de metode de procesare numerică a semnalelor pentru analiza informatiei genetice.



Metodologia SGN a fost aplicată pentru studiul comparativ al ADN-ului mitocondrial al unor specii aparţinând familiei hominidelor, într-un mod similar cu modul în care a fost utilizată anterior pentru analiza ADN-ului nuclear al bacteriilor şi eucariotelor. Şi în cazul ADN-ului mitocondrial s-au identificat regularităţi şî simetrii ale disparităţii nucleotidelor şi ale disparităţii perechilor de nucleotide, dar nu atât de evidente şi de pregnante ca în cazul AND-ului nuclear. Tehnici similare cu cele utilizate pentru predicţia seriilor de timp au fost aplicate pentru predicţia secvenţelor de nucleotide, cu rezultate interesante.

Versiunea implementată utilizează o fereastră alunecătoare cu lungimea de 35 bp, care modelează ribozomul uman, şi o divizare a sistemului de predicţie în două blocuri în cascadă. Primul bloc efectuează o ACP, al doilea predicţia propriuzisă, de exemplu, cu o reţea neurală. Această structură în două trepte permite o creştere sensibilă a acurateţei predicţiei, dar în special o simplificare inportantă a complexităţii schemei.

Rezultatul cel mai important, însă, care depăşeşte interesul pentru SGN şi care poate fi aplicat pentru multe alte semnale „naturale”, ce satisfac o condiţie ne-restrictivă de ciclicitate statistică, constă în posibilitatea reprezentării optimale a semnalelor prin transformata lor Fourier discretă, chiar în probleme aparent numai în domeniul temporal (sau spaţial). Utilizarea directă a transformatei Fourier, în locul ACP, rezultă într-o importantă simplificare a cerinţelor sistemului de predicţie in ceea ce priveşte cerinţele de resurse de calcul.

Varianta integrala in editia tiparita din luna iunie-iulie.