ارائه الگوریتمی کارا جهت همترازی رشته های بتای پروتئین

پروتئینها مولکول های بزرگی هستند که نقش عملکردی در موجودات زنده را بر عهده دارند. اسیدهای آمینه اجزای تشکیل دهندهپروتئین ها هستند. نحوه عملکرد یک پروتئین ارتباط مستقیمی با ساختار آن دارد. اسیدهای آمینه ای که با ترتیب خاصی کنار هم قرار گرفته اند(ساختار اول) با پیچ و تاب خوردن در رو و کنار یکدیگر زیر واحدهایی را می سازند (ساختار دوم) که با استفاده از آن ها ساختار نهایی و سه بعدیپروتئین تشکیل می شود (ساختار سوم). اجزای اصلی تشکیل دهنده ساختار دوم پروتئین، مارپیچهای آلفا و صفحات بتا هستند. تعیین ساختارصفحات بتای یک پروتئین از جمله مسائل پیچیده ی حوزه ی بیوانفورماتیک ساختاری در مسیر تعیین ساختار نهایی آن است. پیش بینی ساختارصفحات بتای پروتئین در سه گام تعیین نقشه تماس، همترازی رشته های بتا، تعیین ساختار صفحات بتا انجام می پذیرد. یکی از چالش های مهم دراین مسیر، بالابودن زمان پیش بینی است. بنابراین یکی از بهبودهای مهم در مسیر پیش بینی این است که هر یک از مراحل در کوتاه ترین زمانممکن انجام شود. در گام دوم (همترازی) تمایل هر زوج رشته ی بتا به عنوان اجزای تشکیل دهنده ی صفحات بتا برای تعامل با یکدیگر در هر یکاز دو حالت موازی همسو و ناهمسو توسط روش پیشنهادی همترازی محاسبه میشود. با افزایش تعداد رشته های بتا، زمان لازم برای همترازی و درنتیجه زمان کل تعیین ساختار صفحات بتا افزایش می یابد. در این مقاله برای برخورد با این چالش، با سعی در تطبیق و به کار بردن الگوریتمHirschberg در مسئله خاص همترازی رشته های بتا و هم چنین برنامه نویسی OpenMP برای اجرای همزمان بخش هایی از الگوریتم پویا بر رویچند پردازنده برای دستیابی به سرعت بیشتر استفاده می کنیم.

Keywords:

پروتئین , صفحات بتا , پیش بینی , همترازی