CONDENSED MATRIX
A TOOL TO CHARACTERIZE DNA
*
HELAL, N.L.*
Radiological Safety Department,
National Center for Nuclear
Safety
and Radiation Control, AEA, Cairo, Egypt.
Key words:
DNA sequence, DNA descriptors, Condensed
matrix, Topological indices,
b-globine.
استخدام المصفوفة المضغمة كطريقة رياضية للتعبير
عن جزئ الحامض النووى DNA
نادية لطفى هلال
خلاصـــة
يلعب ترتيب النويدات على جزئ الحامض النووى DNA دوراً أساسياً فى تحديد وظائف الجينات الموجودة بالجسم، وهذا البحث يتناول استخدام المصفوفات كأحد الطرق الرياضية للتعبير عن هذا الجزئ.
لبيان دقة وإمكانية استخدام المصفوفة المضغمة وكذلك ثوابت الشكل للتعبير عن
جزئ
الـ DNA،
تم تطبيق الدراسة على ثلاثة فصائل مختلفة لنفس الجين
b-globine
لهم نفس الطول وذلك بغرض اختبار الطريقة الرياضية والتى أظهرت درجة حساسية
ودقة كافية للتعبير عن الفصائل المختلفة.
بناء على ذلك، يمكن استخدام هذه الطريقة كأحد الطرق الرياضية لتسهيل وضع الجينات على الخريطة الجينية حتى وإن كان لهم نفس الطول حيث يمكن التعبير عن كل جين بأرقام ثابتة تتغير فى حالة تعرض الجين للمؤثرات المختلفة مثل الإشعاعات المؤينة والكيماويات وغيرها كما يمكن تطبيقها لعمل خريطة جينية للعاملين فى الحقل الإشعاعى.
ABSTRACT
Nucleotide composition and distribution along DNA sequence is known to play a vital role in the determination of gene function. The present study reports the development of useful method for mathematical characterization of the primary sequences of DNA.
A condensed characterization of the primary sequence is based on 4*4 matrices, the rows and columns of which are associated with the four nucleic bases A, G, C and T. Eigenvalues of the constructed matrices to characterize the potential risk of any genotoxic agent (ionizing radiation, chemicals, etc.) inducing mutations and deletions in DNA sequences. The condensed matrices for the primary sequences of DNA are serving as a source of invariants that allow quantitative comparisons of DNA from different sources.
Suitably normalized leading eigenvalues of these matrices offer a novel characterization of the DNA primary sequence. The sensitivity of the descriptor renders it suitable to be used as a parameter to index toxicity levels of various agents that induce changes in DNAs. The study was outlined on the β-globine gene of three species illustrates the utility of the approach.
