ارائه الگوريتمي كارا جهت همترازي رشته هاي بتاي پروتئين

پروتئين ها مولكول هاي بزرگي هستند كه نقش عملكردي در موجودات زنده را بر عهده دارند. اسيد هاي آمينه اجزاي تشكيل دهنده پروتئين ها هستند. نحوه عملكرد يك پروتئين ارتباط مستقيمي با ساختار آن دارد. اسيد هاي آمينه اي كه با ترتيب خاصي كنار هم قرار گرفته اند (ساختار اول) با پيچ و تاب خوردن در رو و كنار يكديگر زير واحدهايي را مي سازند (ساختار دوم) كه با استفاده از آن ها ساختار نهايي و سه بعدي پروتئين تشكيل مي شود (ساختار سوم). اجزاي اصلي تشكيل دهنده ساختار دوم پروتئين، مارپيچ هاي آلفا و صفحات بتا هستند. تعيين ساختار صفحات بتاي يك پروتئين از جمله مسائل پيچيده ي حوزه ي بيوانفورماتيك ساختاري در مسير تعيين ساختار نهايي آن است. پيش-بيني ساختار صفحات بتاي پروتئين در سه گام تعيين نقشه تماس، همترازي رشته هاي بتا، تعيين ساختار صفحات بتا انجام مي پذيرد. يكي از چالش هاي مهم در اين مسير، بالابودن زمان پيش بيني است. بنابراين يكي از بهبودهاي مهم در مسير پيش بيني اين است كه هر يك از مراحل در كوتاه ترين زمان ممكن انجام شود. در گام دوم (همترازي) تمايل هر زوج رشته ي بتا به عنوان اجزاي تشكيل دهنده ي صفحات بتا براي تعامل با يكديگر در هر يك از دو حالت موازي همسو و ناهمسو توسط روش پيشنهادي همترازي محاسبه مي شود. با افزايش تعداد رشته هاي بتا، زمان لازم براي همترازي و در نتيجه زمان كل تعيين ساختار صفحات بتا افزايش مي يابد. در اين مقاله براي برخورد با اين چالش، با سعي در تطبيق و به كار بردن الگوريتم Hirschberg در مسئله خاص همترازي رشته هاي بتا و هم چنين برنامه نويسي OpenMP براي اجراي هم زمان بخش هايي از الگوريتم پويا بر روي چند پردازنده براي دستيابي به سرعت بيشتر استفاده مي كنيم.