Algoritmos evolutivos e modelo HP para predição de estruturas de proteínas

Abstract

Protein structures prediction (PSP) is a computationally complex problem. Simplified models of the protein molecule (such as the HP Model) and the use of evolutionary algorithms (EAs) are among the most investigated techniques for PSP. However, the evaluation of a structure represented by the HP model considers only the number of hydrophobic contacts, which doesn't enable the EA to distinguish between structures with the same number of contacts. This paper presents a new multi-objective formulation for PSP in HP Model. Two metrics are evaluated: the number of hydrophobic contacts and the distance between the hydrophobic amino acids. Both metrics are used by the Multi-objective EA in Tables. We showed that the algorithm is fast and robust.

Predição de estruturas de proteínas (PSP) é um problema computacionalmente complexo. Modelos simplificados da molécula proteica (como o Modelo HP) e o uso de Algoritmos Evolutivos (AEs) estão entre as principais técnicas investigadas para PSP. Entretanto, a avaliação de uma estrutura representada pelo Modelo HP considera apenas o número de contatos hidrofóbicos, não possibilitando distinguir entre estruturas com o mesmo número de contatos hidrofóbicos. Neste trabalho, é apresentada uma nova formulação multiobjetivo para PSP em Modelo HP. Duas métricas são avaliadas: o número de contatos hidrofóbicos e a distância entre os aminoácidos hidrofóbicos, as quais são tratados pelo AE Multiobjetivo em Tabelas (AEMT). O algoritmo mostrou-se rápido e robusto.