RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2017, том 12, выпуск 2, страницы 521–535 (Mi mbb310)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Математическое моделирование

Использование связных масок в задаче восстановления изображения изолированной частицы по данным рентгеновского рассеяния. III. Стратегии отбора решений по результатам максимизации правдоподобия

Н. Л. Лунинаa, Т. Е. Петроваa, А. Г. Уржумцевbc, В. Ю. Лунинa

a Институт математических проблем биологии РАН – филиал Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, Пущино, Московская область, 142290, Россия
b Лорренский университет, Вандевр-ле-Нанси, 54506, Франция
c Институт генетики и молекулярной и клеточной биологии, 67404 Илькирш, Франция

Аннотация: Основное экспериментальное ограничение биологической кристаллографии связано с необходимостью приготовления исследуемого объекта в виде монокристалла. Ввод в эксплуатацию новых мощных источников рентгеновского излучения — рентгеновских лазеров на свободных электронах — позволяет ставить вопрос о практическом определении структуры изолированных биологических макромолекул и их комплексов. Дополнительным преимуществом работы с изолированными частицами является возможность получения информации о рассеянии во всех направлениях, а не только направлениях, ограниченных условиями дифракции Лауэ–Брэгга. Это существенно облегчает решение фазовой проблемы рентгеноструктурного анализа — определения значений фаз структурных факторов, недоступных для измерения в эксперименте. Данная работа посвящена двум направлениям развития предложенного ранее авторами метода решения фазовой проблемы, основанного на случайном сканировании конфигурационного пространства потенциальных решений фазовой проблемы. В работе предложен новый тип критерия отбора в процессе сканирования кандидатов на решение фазовой проблемы, включающий максимизацию статистического правдоподобия, и показана (в тестовых расчетах) его эффективность. Второе направление связано с выбором оптимальной стратегии сканирования. Показано, что в данном подходе постепенное расширение используемого в работе набора экспериментальных данных позволяет получать решения более высокого качества, нежели при одновременном включении в работу всех имеющихся данных. Такое расширение может осуществляться в неявном виде использованием в работе синтезов Фурье электронной плотности, взвешенных показателями достоверности имеющихся значений фаз.

Ключевые слова: рентгеновская кристаллография, фазовая проблема, XFEL, рассеяние изолированной частицей.

УДК: 577.3

Материал поступил в редакцию 29.11.2017, опубликован 13.12.2017

DOI: 10.17537/2017.12.521



© МИАН, 2024