- На основе конечно-автоматного представления семейств последовательностей и конечно-автоматного описания вероятностных моделей предложен единый подход к вычислению вероятностей сигналов в случайных последовательностях и их выравниваниях. Разработаны методы построения затравок для поиска локальных сходств в нуклеотидных и аминокислотных последовательностях.
- Предложен алгоритм оптимального парного выравнивания символьных последовательностей при штрафах за делеции, задаваемых кусочно-линейными функциями. Время работы этого алгоритма пропорционально произведению длин последовательностей. Предложен алгоритм построения множества Парето-оптимальных выравниваний символьных последовательностей. Это множество может быть построено за время, не превосходящее O(m2nlog(n)).
- Точность алгоритмического выравнивания аминокислотных последовательностей белков относительно выравнивания этих последовательностей, основанных на пространственной структуре белков, лимитируется наличием в структурных выравниваниях участков, имеющих отрицательный вес. Это ограничение может быть преодолено за счет учета сведений о вторичной структуре сравниваемых белков. Соответствующий алгоритм имеет время работы, пропорциональное произведению длин последовательностей.
- Предложен алгоритм предсказания внутренних петель при построении оптимальной вторичной структуры РНК с временной сложностью O(P*log2n), где P- количество потенциальных спариваний нуклеотидов, n- длина последовательности РНК. Предложен алгоритм построения оптимального выравнивания последовательностей РНК с заданной вторичной структурой относительно аффинных штрафов за делеции с временной сложностью O(m2nlog2(n)) , где m, n - длины сравниваемых последовательностей.
- Выравнивание геномов может быть проведено, не используя оптимизацию выравнивания в целом относительно какой-либо весовой функции и учитывая только оценки значимости отдельных локальных сходств. Предложен эффективный иерархический алгоритм построения геномного выравнивания, основанный на указанном подходе.
2.Roytberg M.A. Fast algorithm for optimal aligning of symbol sequences // In: Mathematical methods of the analysis of biopolymer sequences. AMS, Providence. 1992. P. 103-117.
3.Beridze T., Tsirekidze N., Roytberg M.A. On the tertiary structure of satellite DNA // Biochimie. 1992. Vol.74, N.1. P. 187-194.
4. Roytberg M.A. Similarity Search in Biological Sequences. // Modelling and Computer Methods in Molecular Biology and Genetics / Eds. V.A.Ratner and N.A. Kolchanov. NY: Nova Science Publishers, Inc. 1992. P. 81-86.
5.Gelfand M.S., Roytberg M.A. Prediction of the exon-intron structure by a dynamic programming approach // Biotechnology Software. 1992. P. 13-18.
6.Finkelstein, A.V. and Roytberg, M.A. Computation of biopolymers: a general approach to different problems // BioSystems. 1993. Vol.30. P.1–19.
7.Gelfand M.S., Podolsky L.I., Astakhova T.V. and Roytberg M.A. Prediction of the exon-intron structure and multicriterial optimization. //Bioinformatics and Genome Research / Eds. H.A.Lim, C.R.Cantor. Singapore: World Scientific Publ. Co. 1995. P. 173-183.
8.Gelfand M.S., Roytberg M.A. A dynamic programming algorithm for prediction of the exon-intron structure // BioSystems. 1993. Vol.30, P.173-182.
9.Nazipova N.N., Shabalina S.A., Ogurtsov A.Yu., Kondrashov A.S., Roytberg M.A., Buryakov G.V., Vernoslov S.E. SAMSON: a software package for the biopolymer primary structure analyses // Comput. Appl. Biosci. 1995. Vol. 11. P. 423-426.
10.Gelfand M.S., Podolsky L.I., Astakhova T.V., Roytberg M.A. Recognition of genes in human DNA sequences // Journal of Computational Biology. 1996. Vol. 3, N. 2. P. 223-234.
11. Ройтберг М.А., Астахова Т.В., Гельфанд М.С. Алгоритм высокоспецифичного распознавания белок-кодирующих областей в пос-ледовательностях высших эукариот // Молекуляpная биология. 1997. Т. 31, № 1. С. 25-31.
12.M.A.Roytberg, T.V.Astahova, M.S.Gelfand. Combinatorial approaches to gene recognition // Computers and Chemistry. 1998). Vol. 1, P. 229-236.
13.Sze S.H, Roytberg М.А., Gelfand M.S., Mironov А.А., Astakhova T.V., Pevzner P.A. Algorithms and software for support of gene identification experiments // Bioinformatics. 1998. Vol.1, N. 14. P. 14-19.
14.Mironov А.А., Roytberg М.А. Pevzner P.A., Gelfand M.S. Performance guarantee gene predictions via spliced alignment //Genomics. 1998. Vol. 51, P. 332-339.
15.Ройтберг М.А., Симеоненков М.Н., Таболина О.Ю. Парето-оптимальные выравнивания символьных последовательностей //Биофизика. 1998. T. 44, №4. C. 581-594.
16.Mironov AA, Koonin EV, Roytberg MA, Gelfand MS. Computer analysis of transcription regulatory patterns in completely sequenced bacterial genomes //Nucleic Acids Res. 1999. Vol.15, N.27. P. 2981-2989.
17.Ramensky V.E., Makeev V.Ju., Roytberg M.A., Tumanyan V.G. DNA segmentation through the Bayesian approach //J Comput Biol. 2000. Vol.7, N.1-2. P. 215-231.
18.Ramensky V.Е., Makeev V.Y., Roytberg M.A., Tumanyan V.G. Segmentation of long genomic sequences into domains with homogeneous composition with BASIO software // Bioinformatics. 2001. Vol.17, N.11. P. 1065-1066.
19.Kister A.E, Roytberg M.A, Chothia C., Gelfand I.M.. The sequence determinants of cadherin molecules // Protein Science. 2001. Vol. 10. P. 1801-1810.
20.Roytberg, M.A., Ogurtsov A.Y., Shabalina S.A., Kondrashov A.S. A hierarchical approach to aligning collinear regions of genomes // Bioinformatics. 2002. Vol. 18. P.1673–1680.
21.Ogurtsov A.Y., Roytberg M.A., Shabalina S.A. and Kondrashov A.S. OWEN: aligning long collinear regions of genomes // Bioinformatics. 2002. Vol. 18. P. 1703-1704.
22.Sunyaev S.R., Bogopolsky G.A., Oleynikova N.V., Vlasov P.K., Finkelstein A.V., Roytberg M.A. 2004. From analysis of protein structural alignments toward a novel approach to align protein sequences // Proteins. 2004. Vol. 54, P.569–582.
23.М.А.Ройтберг. Сравнительный анализ первичных структур нуклеиновых кислот и белков // Молекулярная биология. 2004. Т. 38, № 1. C. 92-103.
24.Kucherov, G., Noé, L. Roytberg, M. Multi-seed lossless filtration. // IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics. 2005. Vol. 2, N. 1, P. 51-61.
25.Kucherov G., No´e L., and Roytberg M. A unifying framework for seed sensitivity and its application to subset seeds //Journal of Bioinformatics and Computational Biology. 2006. Vol. 4, N. 2. P. 553–570
26.Astakhova T.V., Petrova S.V. , Tsitovich I.I., Roytberg M.A. Recognition of coding regions in genome alignment // Bioinformatics of Genome Regulation and Structure II. / Eds. N.Kolchanov and R. Hofestaedt. NY: Springer Science+Business Media. 2006. P. 3-10.
27.Ogurtsov, A.Yu, Shabalina, S.A., Kondrashov, A.S., Roytberg M.A. Analysis of internal loops within the RNA secondary structure in almost quadratic time // Bioinformatics. 2006, Vol. 22, No. 11, P. 1317-1324
28.Литвинов И.И., Лобанов М.Ю., Миронов А.А., Финкельштейн А.В., Ройтберг М.А. Информация о вторичной структуре белка улучшает качество выравнивания // Молекулярная биология. 2006. T. 40, № 3. С. 533-540.
29.Backofen R, Chen S, Hermelin D, Landau GM, Roytberg MA, Weimann O, Zhang K. Locality and gaps in RNA comparison // J Comput Biol. 2007. Vol. 14. N 8. P.1074-1087.
30.Asthana S., Roytberg M., Stamatoyannopoulos J., Sunyaev S. Analysis of sequence conservation at nucleotide resolution // PLoS Comput Biol. 2007. V. 3, N 12. P. 254.
31.Boeva V, Clement J, Regnier M, Roytberg MA, Makeev VJ. Exact p-value calculation for heterotypic clusters of regulatory motifs and its application in computational annotation of cis-regulatory modules // Algorithms Mol Biol. 2007. Vol. 2. P.13-27
32.Polyanovsky V.O., Roytberg M.A., Tumanyan V.G. Reconstruction of genuine pair-wise sequence alignment // J. Comput. Biol. 2008. V. 15. N 4. P. 379-391.
33.Поляновский, В.О., Ройтберг, М.А., Туманян, В.Г. Новый подход к оценке достоверности выявления вставок-делеций в парном выравнивании // Биофизика. 2008. Т. 53, №4. С.533-537.
34. Корзинов О.М., Астахова Т.В., Власов П.К., Ройтберг М.А Статистический анализ участков ДНК в окрестности сайтов сплайсинга // Молекулярная биология. 2008. Т. 42. № 1: С. 150-162
35.Roytberg, M., Gambin, A., Noé, L., Lasota, S., Furletova, E., Szczurek, E., Kucherov, G. On subset seeds for protein alignment // IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics. 2009. V. 6. N 3. P. 483-494.
36.Regnier, M., Kirakosyan, Z., Furletova E. and Roytberg, M. A Word Counting Graph // London Algorithmics 2008: Theory and Practice. / Eds. Chan, J., Daykin, J.W. and Rahman M.S. London: College Publications. 2009. P. 10-43.
37.Ройтберг М.А. Вычисление вероятностей семейств биологических последовательностей // Биофизика. 2009. Т.54. № 5. С. 718-724