تأثير الگوريتم‌هاي فراابتكاري در همترازي شبكه‌هاي مبتني بر ميانكنش پروتئين-پروتئين در پنج گونه زيستي

از طريق همترازي توالي ژنوم مي‌توان دانش زيستي گونه‌هاي مختلف را به نواحي حفاظت شده‌ي توالي انتقال داد. به‌طور مشابه، از طريق همترازي شبكه زيستي، مي‌توان دانش نواحي حفاظت شده‌ي شبكه‌هاي مولكولي را به نواحي مختلف حفاظت شده‌ي گونه‌هاي متفاوت انتقال داد. لذا با تكيه بر همترازي شبكه‌هاي زيستي مي‌توان «همساني مبتني بر توالي» را به «همساني مبتني بر شبكه» تعميم داد. كشف همترازي شبكه‌ها به جهت كاربردهاي آن، مانند كشف داروهاي جديد، رديابي روند پيشرفت بيماري‌ها و يا پيش‌بيني رفتار كاربران در شبكه‌هاي اجتماعي، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اين رابطه، چالش اصلي اين است كه يافتن همترازي‌هاي موجود در دو شبكه، يك مسئله‌ي از مرتبه‌ي «اِن پي-سخت» است. در چنين وضعيتي از راه‌حل‌هاي تقريبي مانند الگوريتم‌هاي فراابتكاري كه نسبتاً سريع هستند، بهره مي‌گيريم. بخش اصلي اين پژوهش، مقايسه الگوريتم‌هاي همترازي شبكه از ديدگاه معيارهاي ارزيابي مربوطه، زمان اجرا، ميزان مصرف حافظه و ميزان پيچيدگي شبكه‌هاي مورد تست مي‌باشد. نتايج آزمايشي از اجراي جديدترين و مشهورترين الگوريتم‌هاي مرتبط بر روي مجموعه داده‌ي شبكه‌هاي زيستي بيوگريد به‌دست‌آمده‌اند. نتايج پياده‌سازي و ارزيابي حاكي از آن است كه با بهره‌گيري از الگوريتم‌هاي فراابتكاري ژنتيك، ميمتيك، بهينه‌سازي توده ذرات، تبريد شبيه‌سازي شده و كلوني مورچگان مي‌توان به نتايج ارزشمندي دست يافت. روش‌هاي يادشده با به‌كارگيري توابع مكاشفه‌اي مناسب، تنها بخش‌هاي كوچكي از داده‌هاي قابل جستجو را مورد بررسي قرار مي‌دهند، لذا غالباً موفق به كشف پاسخ بهينه و يا قابل‌قبول در زمان كوتاهي مي‌شوند.