結構生物化學/核酸/RNA/RNA二級結構

RNA的基礎

-RNA鹼基：A,G,C,U

-鹼基對：A-U, G-C

-非典型鹼基對：G-U

-穩定性：G-C > A-U > G-U

-單鏈：鏈摺疊成自身形成鹼基對；可以具有多種二級結構形式

-大多數鹼基對是非交叉鹼基對： -任何兩個對 (i, j) 和 (i', j') -> i < i' <j' < j 或 i' < i < j < j'

-二級結構的鹼基對用圓圈表示

-為結構中的每個鹼基配對繪製一條弧線

-序列的RNA二級結構數目：（遞迴關係）

S(0)=S(1)=S(2)=1

S(n+1)=S(n)+ƩS(j-1)S(n-j), (n≥2)

-長度為n的RNA結構大約有13億個，其中n為27

1) 髮夾環 - 每個環長4個或更多個鹼基

2) 凸出環 - 一側的鹼基不能形成鹼基對

3) 內部環 - 兩側的鹼基不能形成鹼基對

4) 多環（連線點）– 2個或更多個雙鏈區域匯聚形成一個封閉結構

1) 最大化鹼基對

-確定最大鹼基對集

-根據鹼基配對能力排列鹼基，以確定最佳結構

-Nussinov演算法：4種方法獲得i和j之間的最佳結構

-找到具有最多鹼基對的結構：A-U和G-C

2) 最小化能量

-確定特定位置處4個結構的最大分數

-堆疊是主要的穩定力

-能量最小化演算法透過最小化自由能來預測二級結構

-需要估計有助於二級結構的能量項

-動態規劃方法

1) 初始化

2) 遞迴

3) 回溯

-不需要事先序列比對

-任何位置相關的能量只受區域性序列和結構的影響