Русская версия English version   
Том 12   Выпуск 2   Год 2017
Использование связных масок в задаче восстановления изображения изолированной частицы по данным рентгеновского рассеяния. III. Стратегии отбора решений по результатам максимизации правдоподобия

Лунина Н.Л., Петрова Т.Е., Уржумцев А.Г., Лунин В.Ю.

Институт математических проблем биологии РАН - филиал Института Прикладной Математики им. М.В.Келдыша РАН, Пущино, Московская область, 142290, Россия
Институт генетики и молекулярной и клеточной биологии, Илькирш, 67404, Франция
Лорренский университет, Вандевр-ле-Нанси, 54506, 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 направлений, 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 осуществлять 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.
Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2017;12(2):521-535
doi: 10.17537/2017.12.521
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы Перевод на англ. яз.
Мат. биол. и биоинф.
2018;13(Suppl.):t70-t83
doi: 10.17537/2018.13.t70

Полный текст (англ., pdf)

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2024