A Sparse Dynamic Programming Algorithm for Solving the Coding Sequence Design Problem

doi:10.1007/978-981-95-0218-9_24

A Sparse Dynamic Programming Algorithm for Solving the Coding Sequence Design Problem

2026-01-01

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DOI：10.1007/978-981-95-0218-9_24

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本研究探讨了编码序列设计问题，该问题涉及通过优化二级结构稳定性和密码子使用来设计编码序列以编码给定的氨基酸序列。结构稳定性和密码子使用分别通过最小自由能和密码子适应指数进行量化。编码序列设计问题具有重要意义，因为它对mRNA疫苗的开发具有巨大潜力。此前，我们提出了一种时间复杂度为O(L^3)、空间复杂度为O(L^2)的动态规划算法来求解编码序列设计问题，其中L为待设计编码序列的长度。本研究中，我们利用稀疏化技术进一步将基于碱基配对能量模型的该动态规划算法的时间复杂度从O(L^3)降低至O(L^2 + ZP)，其中Z和P为两个稀疏化参数，满足Z ≤ L^(6 + P)且P ≤ 36L。

Keyword:

computational biology

sparsification

dynamic programming

coding sequence design

A Sparse Dynamic Programming Algorithm for Solving the Coding Sequence Design Problem

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