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组合RNA设计:Watson-Crick和Nussinov-Jacobson能量模型中的可设计性和结构逼近算法。 (英语) Zbl 1383.92058号

总结:我们认为组合RNA设计问题是RNA设计的一个最小实例,其中必须产生一个RNA序列,该序列采用给定的二级结构作为其最小自由能结构。我们考虑两个自由能模型,其中碱基对的贡献是相加的和独立的:纯组合Watson-Crick模型,它只允许等式分布\(\mathsf{A}\)-\(\mathsf{U}\)和\(\mathsf{C}\)-\(\marhsf{G}\)基对,以及实值Nussinov-Jacobson模型,它将任意能量关联到\(mathsf{A}\)-\(mathsf{U}\)、\(mathf{C}\)-(mathsf{G}\)和\(math2f{G})-(mathsf{U})碱基对。我们首先使用受限字母表提供可设计结构的完整表征,并在四字母表中提供无未配对基的可设计结构完整表征。当允许不成对基时,我们刻画了广泛的(非)可设计结构类,并证明了可设计结构集在断续操作下的闭包。给定结构对任何类的成员资格都可以在\(\varTheta(n)\)时间内进行测试,包括为正实例生成解决方案序列。最后,我们考虑了一个近似于设计松弛的结构,并提供了一个\(\varTheta(n)\)算法,该算法在给定一个避免了两个平凡的不可设计基元的结构\(S\)的情况下,通过在每个词干上最多添加一个碱基对,将\(S\)建设性地转换为可设计结构。

MSC公司:

92D20型 蛋白质序列、DNA序列
90C27型 组合优化
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