方　刚，张社民

(1.西安文理学院 生物与环境工程学院， 陕西 西安 710065； 2.陕西理工大学 管理学院， 陕西 汉中 723001)



利用统计语言模型对GenoCAD设计结果进行优化

方刚1，张社民2

(1.西安文理学院 生物与环境工程学院， 陕西 西安 710065； 2.陕西理工大学 管理学院， 陕西 汉中 723001)

GenoCAD(www.genocad.com)是一种基于Web的免费合成生物学设计软件，使用它可以进行表达载体及人工基因网络设计。不断地点击代表各种合成生物学标准“零件”的图标，以一种语法进行设计，最后就可以得到由数十个功能片段组成的复杂质粒载体。但是一般来讲在GenoCAD中，每一类的合成生物学标准“零件”数量众多。随着这些标准“零件”的不断开发，其数量也在进一步增加，目前选择合适的“零件”组装成功能性的质粒载体费时费力并且容易发生错误。在进行载体设计的最后阶段，从众多的“零件”中选择合适的往往比较困难。为解决这一问题，采用自然语言处理的统计语言模型，并以该模型为基础应用动态规划算法优化质粒载体设计，从众多的选项中找出最优者。利用这一方法可以减少进行生物学实验的冗余操作，从而减少载体构建过程中的花费。

合成生物学；统计语言模型；动态规划算法；GenoCAD

一、引 言

由美国弗吉尼亚理工大学生物信息研究所开发维护的合成生物学设计工具GenoCAD是基于网络环境的而且免费使用[1]。这一工具软件不仅仅用于表达载体的设计，而且还可以用于基因及代谢网络研究[2-3]。它通过编制一定的“语法”，将每一个合成生物学标准“零件”看做一个词，用来设计所需的合成生物学构件[4]。……