加权持久同调用于生物分子数据分析
摘要：加权持久同调（WPH）模型及其在生物分子数据分析中的应用的系统回顾 本文系统地回顾了加权持久同调（WPH）模型及其在生物分子数据分析中的应用。本质上，权重值可以分配给顶点（原子中心），边（键）或更高阶单纯形（原子簇），具体取决于生物分子的结构，功能和动力学属性。此外，我们提出了第一个局部加权持久同调（LWPH）。受到元素特异持久同调（ESPH）的巨大成功启发，我们不像所有先前的加权模型那样将生物分子视为一个不可分割的系统，而是将其分解为一系列局部域，这些域可能彼此重叠。然后，将一般的持久同调或加权持久同调分析应用于每个局部域。通过这种方式，嵌入在局部结构中的功能属性可以被揭示出来。我们的模型已被用于对DNA结构进行系统研究。发现我们基于LWPH的特征可用于成功区分A型、B型和Z型DNA。更重要的是，我们基于LWPH的PCA模型可以在离子液体环境中识别DNA结构的两种构型状态，这仅可以通过复杂的螺旋坐标系统来揭示。与螺旋坐标模型的高度一致性证明了我们的模型很好地捕捉了局部结构变化，可以与几何模型相媲美。此外，几何测量通常只在非常局部的区域定义。例如，螺旋坐标系统仅限于一个或两个碱基对。然而，我们的LWPH可以定量地表征具有任意大小和形状的局部区域或域中的结构信息，传统的几何测量失败了。
作者：Zhenyu Meng, D Vijay Anand, Yunpeng Lu, Jie Wu, Kelin Xia
论文ID：1903.02890
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2019-03-08