انتخاب ويژگي براي پيش‌بيني عملكرد پروتئين با استفاده از يك رويكرد تكاملي

پيش‌بيني عملكرد پروتئين يكي از مسائل مهم در دانش ژنوميك كاربردي است. شناخت بهتر عملكرد پروتئين‌ها مي‌تواند عامل پيشرفت دانش بيولوژي و كاربردهاي آن از قبيل توسعه داروها و ‎محصولات‎ جديد باشد. كاربرد اساسي پيش‌بيني عملكرد پروتئين در بيوانفورماتيك، تعيين نقش‌هاي بيولوژيكي پروتئين‌ها است. هدف از اين پيش‌بيني‏، يافتن ساختارهايي در پروتئين‌ها است كه عملكرد آن‌ها شناخته شده باشد چراكه با شناسايي ساختارهاي مشابه، عملكرد پروتئين‌هاي جديد پيش‌بيني شود. روش خوشه‌بندي سلسله‌مراتبي داراي محدوديتي است به‌طوري‌ كه اگر يك پيش‌بيني در سطوح بالاتر نادرست باشد، ديگر قابل اصلاح نيست و افزايش تعداد دسته‌ها در سطوح پايين‌تر باعث كاهش تعداد نمونه‌هاي هر دسته مي‌باشد. اما اين دو عامل در دقت پيش‌بيني در سطوح بالاتر نقش بسيار اساسي دارند‏؛ بنابراين‎ مسئله اصلي در پيش‌بيني عملكرد پروتئين، افزايش پيچيدگي مدل‌هاي دسته‌بند در مواجه با تعداد زياد ويژگي‌ها است. مسئله‌ انتخاب ويژگي براي افزايش كارايي و بهبود عملكرد دسته‌بند اهميت بسزايي دارد. انتخاب‌ ويژگي يك مسئله بهينه‌سازي چندجمله‌اي غيرقطعي- سخت است و با توجه به كارايي اين الگوريتم‌ها در حل مسائل بهينه‌سازي‏، مي‌توان از الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي براي حل مسئله‌ انتخاب ‌ويژگي براي پيش‌بيني عملكرد پروتئين به‌كار برد. مسئله انتخاب‌ ويژگي به‌عنوان يك مسئله‌ بهينه‌سازي فرمول‌بندي شده و سپس جهت حل آن، الگوريتم تركيبي ژنتيك و فاخته پيشنهاد و پياده‌سازي شده است. معيار ارزيابي شامل دقت پيش‌بيني و انتخاب زيرمجموعه با طول كمينه از ويژگي‌ها‏، است.‎ نتايج آزمايش‌ها نشانگر عملكرد بهتر الگوريتم‎ پيشنهادي نسبت به الگوريتم‌هاي ژنتيك و فاخته است.