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低能玻尔兹曼系综RNA二级结构的有效采样。 (英语) Zbl 1144.92016年

小结:我们在这里采用了一种令人惊讶的技术,即boutrophedon方法,以加快从Boltzmann低能系综中提取RNA二级结构的速度。该技术简单且实现直接,因为它只需要按照这些算法的随机回溯阶段已经执行的某些操作的顺序进行置换。然而,由于原始序列的大小,它大大提高了它们的最坏情况复杂度,从\({mathcal{O}}({n^2})\)到\({mathcal{O}})({n\log(n)})。此外,在基于R.努西诺夫A.雅各布森[美国国家科学院院刊77,6903–6913(1980)]自由能源模型。通过使用流行软件UnaFold的boustrophedon修改版本对结构化(果蝇信使核糖核酸5S)和杂交(金黄色葡萄球菌信使核糖核酸III)RNA序列进行实验,将这些结果扩展到更真实的特纳自由能模型。这种改进允许在给定的时间内对更多和更重要的结构集进行采样。

MSC公司:

92C40型 生物化学、分子生物学
65年第68季度 算法和问题复杂性分析
82D60型 聚合物统计力学
2016年1月5日 渐进枚举
82个B41 平衡统计力学中的随机行走、随机表面、晶格动物等
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 安德烈(1879)。秒(x)和tan(x)的发展。C.R.学院。科学。巴黎88:965–967
[2] Barrick J.、Corbino K.、Winkler W.、Nahvi A.、Mandal M.、Collins J.、Lee M.、Roth A.、Sudarsan N.、Jona I.、Wickiser J.、Breaker R.(2004)。新的RNA基序表明在细菌遗传控制中核糖开关的范围扩大了。程序。国家。阿卡德。科学。美国101(17):6421–6426·doi:10.1073/pnas.0308014101
[3] Clote P.(2005)。根据Nussinov-Jacobson能量模型计算局部最优RNA二级结构景观的有效算法。J.计算。生物学12(1):83–101·doi:10.1089/cmb.2005.12.83
[4] Clote P.(2005)。RNALOSS:用于RNA局部最优二级结构的网络服务器。核酸研究33(网络服务器问题):W600–604·doi:10.1093/nar/gki382
[5] Clote P.、Ferre F.、Kranakis E.、Krizanc D.(2005)。结构RNA的折叠能量低于相同二核苷酸频率的随机RNA。RNA 11(5):578–591·doi:10.1261/rna.7220505
[6] Clote P.、Waldispühl J.、Behzadi B.、Steyaert J.M.(2005)。RNA分子k点突变的能量景观。生物信息学21(22):4140–4147·doi:10.1093/bioinformatics/bti669
[7] 丁毅(2006)。RNA二级结构预测的统计学和贝叶斯方法。RNA 12(3):323–331·doi:10.1261/rna.2274106
[8] 丁毅、陈聪、劳伦斯C.(2004)。SFold web服务器用于核酸的统计折叠和合理设计。核酸研究32(Web服务器问题):135–141·doi:10.1093/nar/gkh449
[9] 丁瑜、陈春瑜、劳伦斯·C.E.(2005)。在boltzmann加权系综中通过质心预测RNA二级结构。RNA 11:1157-1166·doi:10.1261/rna.2500605
[10] 丁勇,劳伦斯·E(2003)。一种用于RNA二级结构预测的统计采样算法。核酸研究31(24):7280–7301·数字对象标识代码:10.1093/nar/gkg938
[11] Freyhult,E.,Moulton,V.,Clote,P.:Rnabor:RNA结构邻居的网络服务器。《核酸研究》(2007年)(出版中)
[12] Flajolet,P.:奇异组合学。收录于:《国际数学家大会议事录》,第3卷,第561-571页(2002年)·Zbl 0995.05006号
[13] Flajolet P.,Odlyzko A.(1990年)。生成函数的奇异性分析。SIAM J.离散数学。3(2): 216–240 ·Zbl 0712.05004号 ·doi:10.1137/0403019
[14] Flajolet,P.、Zimmermann,P.和Van Cutsem,B.:标记组合结构随机生成的微积分。INRIA研究报告RR-1830中提供了初步版本。Theor Comput Sci计算机科学132,1-35(1994)
[15] Gan N.K.H.H.,Schlick T.(2007)。设计用于体外筛选RNA的结构化RNA库的计算建议。RNA 13:478–492·数字对象标识代码:10.1261/rna.374907
[16] Greene D.H.、Knuth D.E.(1981年)。算法分析数学。博克豪泽,波士顿·Zbl 0481.68042号
[17] Griffiths-Jones S.、Bateman A.、Marshall M.、Khanna A.、Eddy S.R.(2003年)。Rfam:RNA家族数据库。核酸研究31(1):439–441·doi:10.1093/nar/gkg006
[18] Hofacker I.L.、Fontana W.、Stadler P.F.、Bonhoeffer L.S.、Tacker M.、Schuster P.(1994)。RNA二级结构的快速折叠和比较。莫纳奇。化学。125: 167–188 ·doi:10.1007/BF00818163
[19] Tinoco J.、Borer P.、Dengler B.、Levin M.、Uhlenbeck O.、Crothers D.、Bralla J.(1973年)。改进了对核糖核酸二级结构的估计。自然新生物。246(150): 40–41
[20] Leontis N.,Westhof E.(2001年)。RNA碱基对的几何命名和分类。RNA 7:499–512·doi:10.1017/S135583821002515
[21] Lescoute A.,Westhof E.(2006年)。折叠RNA中三向连接的拓扑结构。RNA 12(1):83–93·doi:10.1261/rna.2208106
[22] Lesk A.M.(1974)。关于非瓦森-克碱基对和碱基组成对随机序列多核苷酸螺旋形成电位影响的组合研究。J.西奥。生物学44:7–17·doi:10.1016/S0022-5193(74)80025-1
[23] Lorenz,W.,Ponty,Y.,Clote,P.:RNA形状的渐近性。J.计算。生物学(出版,2007年)
[24] Lyngs R.B.、Pedersen C.N.S.(2000年)。基于能量模型的RNA假结预测。J.计算。生物7(3-4):409-427·doi:10.1089/106652700750050862
[25] Markham,N.R.:核酸序列的算法和软件。伦斯勒理工学院博士论文(2006年)
[26] Markham N.R.,Zuker M.(2005年)。用于核酸熔化预测的Dinamelt web服务器。核酸研究33:W577–W581·doi:10.1093/nar/gki591
[27] 马修斯D.(2004)。使用RNA二级结构配分函数确定自由能最小化预测的碱基对的置信度。RNA 10:1178-1190·doi:10.1261/rna.7650904
[28] 麦卡斯基尔J.(1990)。RNA二级结构的平衡配分函数和碱基对结合概率。生物聚合物29:1105–1119·数字对象标识代码:10.1002/bip.360290621
[29] Millar J.、Sloane N.、Young N.(1996年)。序列的一种新操作:boutrophedon变换。J.Combina.Th.序列。A 76:44–54·Zbl 0858.05007号 ·doi:10.1006/jcta.1996.0087
[30] Nebel M.(2003)。RNA二级结构的组合特性。J.计算。生物学3(9):541–574
[31] Nebel M.E.(2004)。rna二级结构伯努利模型的研究。牛市。数学。生物学66(5):925–964·Zbl 1334.92314号 ·doi:10.1016/j.bulm.2003.08.015
[32] Nussinov R.、Jacobson A.(1980)。预测单链RNA二级结构的快速算法。国家。阿卡德。科学。美国77:6903–6913·doi:10.1073/pnas.77.11.6309
[33] Penchovsky R.,Breaker R.(2005)。寡核苷酸敏感变构核酶的计算设计和实验验证。自然生物技术。23(11): 1424–1431 ·doi:10.1038/nbt1155
[34] Ponty Y.、Termier M.和Denise A.(2006年)。GenRGenS:生成随机基因组序列和结构的软件。生物信息学22(12):1534–1535·doi:10.1093/bioinformatics/btl113
[35] Salvy,B.,Zimmerman,P.:Gfun:一个枫树包,用于操作一个变量中的生成函数和完整函数。ACM数学软件汇刊20(2),163-177(1994)。数字对象标识代码:10.1145/178365.178368·Zbl 0888.65010号
[36] Steffen P.、Voss B.、Rehmsmeier M.、Reeder J.、Giegerich R.(2006)。RNAshapes:基于抽象形状的集成RNA分析包。生物信息学22(4):500–503·doi:10.1093/bioinformatics/btk010
[37] Vauchaussade de Chaumont,M.,Viennot,X.:按复杂性枚举RNA的二级结构。在:Capasso,V.,Grosso,E.,Paven Fontana,S.(编辑)《医学与生物学数学》,《生物数学讲义》,第57卷。第360–365页(1985)·Zbl 0579.92012
[38] Voss,B.,Giegerich,R.,Rehmsmeier,M.:RNA形状的完整概率分析。BMC生物。4(5) (2006)
[39] 沃特曼M.S.(1978)。单链核酸的二级结构。高级数学。补充螺柱1(1):167–212·Zbl 0434.05007号
[40] Wuchty S.、Fontana W.、Hofacker I.L.、Schuster P.(1999)。RNA的完全次优折叠和二级结构的稳定性。生物聚合物49:145–165·doi:10.1002/(SICI)1097-0282(199902)49:2<145::AID-BIP4>3.0.CO;2-G型
[41] Xia T.、Burkard M.、Kierzek R.、Schroeder S.、Jiao X.、Cox C.、Turner D.、SantaLucia J.(1999)。用Watson-Crick碱基对形成RNA双链的扩展最近邻模型的热力学参数。生物化学37:14719–14735·doi:10.1021/bi9809425
[42] Zhao,J.,Malmberg,R.,Cai,L.:通过图树分解快速从头算RNA折叠,包括伪结。摘自:第六届生物信息学算法研讨会论文集(WABI 2006),第4175卷。第262-273页(2006年)
[43] Zuker M.、Stiegler P.(1981年)。利用热力学和辅助信息优化大RNA序列的计算机折叠。核酸研究9:133–148·doi:10.1093/nar/9.1.133
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