پیشبینی ساختار مناسب دارو با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی مبتنی بر نقطهی مخالف
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر گرایش هوش مصنوعی و رباتیک-دانشگاه علم و صنعت ایران
2 استادیار دانشکده مهندسی کامپیوتر-دانشگاه علم و صنعت ایران
doi
10.22041/ijbme.2012.13170چکیده
کشف داروهای جدید و بررسی اثرات جانبی آنها یکی از زمینههای مهم پژوهشی است که دانشمندان داروساز در آن به فعالیت مشغولند. به دلیل اثرِ مستقیمِ محصولات دارویی بر سلامت انسانها، تحقیقات داروسازی از حساسیت بالایی برخوردار بوده و رسیدن به جوابی مطلوب در این تحقیقات اغلب زمان زیادی احتیاج خواهدداشت. پیشبینی ساختار دارو به کمک نرمافزارهای شبیهسازی، راهکاری است که در سالهای اخیر مورد توجه محققین داروسازی بودهاست. در این مسئله دانشمندان به دنبال یافتن بهترین برهمکنشِ بین ساختار دارو و گیرنده میباشند. این مسئله در منابع علمی با نام پهلوگیریمولکولی شناخته میشود و میتوان آنرا به عنوان یک مسئله جستجو در نظر گرفت که فضای جستجو در آن حالتهای مختلف برهمکنش دارو وگیرنده میباشد. هدف نهایی از حل این مسئله انتخاب بهترین برهمکنش از میان این فضای جستجو است. در این مقاله از الگوریتم تکاملتفاضلی مبتنی بر نقطه مقابل برای یافتن بهترین حالت برهمکنش دارو و گیرنده استفاده شدهاست. برای بهبود نتایج، الگوریتم مذکور با یک روش جستجوی محلی و یک عملگر نخبهگرا تلفیق شدهاست. الگوریتم ارائهشده، مانند دیگر الگوریتمهای فرااکتشافی یک الگوریتم تکرار شونده میباشد که به کمک جمعیتی از بردارهای جواب سعی در یافتن بهترین برهمکنش دارد. همچنین تابع ارزیاب استفاده شده در این پژوهش تابع ارزیاب AutoDock میباشد. برای ارزیابی الگوریتم پیشنهادی شش ساختار متفاوت گیرنده-دارو استفاده شدهاست. نتایج حاصل از پیشبینی ساختار دارو برای هر یک از این شش گیرنده با نتایج الگوریتم ژنتیک لامارکی و الگوریتم سردسازی شبیهسازی شده و الگوریتم تکاملتفاضلی معمولی مقایسه شدهاست. بر اساس نتایج الگوریتم ارائه شده نسبت به الگوریتمهای دیگر از عملکرد بهتری برخوردار است.
