[发明专利]细胞基因翻译过程建模方法

摘要

本发明涉及细胞基因翻译过程建模方法，包括以下步骤：根据跟踪每个mRNA分子的状态并实时更新计数，得到各种mRNA中可以被初始化的数量；根据跟踪每个核糖体分子的状态并实时更新计数，得到各种mRAN位点上可以移动的核糖体的数量；计算mRNA分子的总初始化速度；计算核糖体分子在对应mRNA上的总延伸速度；根据总初始化速度和总延伸速度得到mRNA初始化和核糖体延伸总的概率；根据事件概率的权重，随机选择一个事件进行反应；反应结束后，更新细胞状态；本发明采用基于完全不对称简单排斥过程的原理，同时考虑分子的半衰期，在考虑正确翻译的同时考虑了错误翻译的可能性，使得翻译过程更接近生物问题的本质。

主权项

1.细胞基因翻译过程建模方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据跟踪每个mRNA分子的状态并实时更新计数，得到各种mRNA中可以被初始化的数量；2)根据跟踪每个核糖体分子的状态并实时更新计数，得到各种mRNA位点上可以移动的核糖体的数量；3)计算mRNA分子的总初始化速度；4)计算核糖体分子在对应mRNA上的总延伸速度；5)根据总初始化速度和总延伸速度得到mRNA初始化和核糖体延伸总的概率；6)根据事件概率的权重，随机选择一个事件进行反应；7)反应结束后，更新细胞状态；并增加一个步长，返回步骤1)，直到达到设定时间为止；所述计算mRNA分子的总初始化速度通过以下公式得到：其中，ρt为所有mRNA初始化的速度，Rf为自由状态的核糖体，fi为某种mRNA中可以被初始化的分子数所占的百分比，Ai为某种基因对应的mRNA的数量，Pi为某种基因激活的概率，i为某种基因的id号，τr为核糖体的运动特征时间，Nr为核糖体空间位置数量，n为基因种类数目；所述计算核糖体分子在对应mRNA上的总延伸速度通过以下公式得到：其中，ε^t为所有核糖体延伸速度，为结合在j类密码子上的核糖体的数量，为j类密码子对应的tRNA数量，ω_j为j类密码子摇摆参数，s为tRNA竞争参数，j为某种密码子的id，τ_t为tRNA运动特征时间，N_t为tRNA空间位置数量，c_jp为某种密码子在某种位置上核糖体速度系数；所述根据总初始化速度和总延伸速度得到mRNA初始化和核糖体延伸总的概率通过以下公式得到：总的概率＝事件速度/(ρt+εt)其中，事件速度为ρt或εt，ρt为所有mRNA初始化的速度，εt为所有核糖体延伸速度。