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RNA折叠预测:生物学家和数学家之间继续需要相互作用。 (英语) 兹伯利0587.92014

生物学中的一些数学问题,DNA序列分析,Proc。每年18日。交响乐团。,1984年,纽约州。数学。生命科学。17, 87-124 (1986).
[关于整个系列,请参见Zbl 0583.00047号.]
在试图用N个核苷酸模拟RNA分子的三维结构时,数学家可能会自然地建立一个球棒模型,该模型具有2N-4个可变角度和(N-1)(N-2)/2个势能函数,用于所有成对氢键相互作用。任何对能量函数进行全局最小化的尝试都会陷入局部极小值,即使在大型计算机上,这也是一项雄心勃勃的任务。
生物化学家把这个问题简化到只存在或不存在氢键的程度。这创建了一个离散状态空间,可以将其与某种类型的平面图进行1:1对应。使用优雅的离散优化算法可以实现全局能量最小化。
然而,所提出的数学问题是病态的,存在许多接近能量最小值的解。使用生化探针的额外数据可以施加限制,但这些数据通常不足或不可用。
数学家仍然需要找到一种可行的方法来选择一组小而有代表性的解决方案供实验者检查。生物学家和生物化学家需要进一步发现缩小溶液空间的标准。

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