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GA-Novo:基于遗传算法的串联质谱从头肽测序方法

计算工程、金融与科学 2019-02-05 v1 生物大分子 定量方法

摘要

蛋白质组学是对蛋白质的大规模分析。识别和表征蛋白质氨基酸序列的常用方法是:将蛋白质消化为肽段,利用质谱分析肽段,并使用数据库搜索工具将所得的串联质谱(MS/MS)分配给肽段。然而,数据库搜索算法高度依赖于参考蛋白质数据库,无法识别数据库中未包含的肽段和蛋白质。因此,人们开发了从头测序算法,通过直接重建 MS/MS 谱图的肽序列而不使用任何蛋白质数据库来克服该问题。当前的从头测序算法常常无法构建完全匹配的序列,而只能产生部分匹配。在本研究中,我们提出了一种基于遗传算法的方法 GA-Novo,用于解决从头肽测序这一复杂优化任务,旨在构建全长序列。给定一个 MS/MS 谱图,GA-Novo 优化氨基酸序列以最佳拟合输入谱图。在测试数据集上,GA-Novo 比该任务最常用的软件 PEAKS 多构建了 8% 的完全匹配肽序列,且在部分匹配序列上的召回率高出 4%。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.00845,
  title  = {GA-Novo: De Novo Peptide Sequencing via Tandem Mass Spectrometry using Genetic Algorithm},
  author = {Samaneh Azari and Bing Xue and Mengjie Zhang and Lifeng Peng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.00845},
  year   = {2019}
}