结构生物化学/核酸/RNA/RNA二级结构

RNA的基础

-RNA碱基：A,G,C,U

-碱基对：A-U, G-C

-非典型碱基对：G-U

-稳定性：G-C > A-U > G-U

-单链：链折叠成自身形成碱基对；可以具有多种二级结构形式

-大多数碱基对是非交叉碱基对： -任何两个对 (i, j) 和 (i', j') -> i < i' <j' < j 或 i' < i < j < j'

-二级结构的碱基对用圆圈表示

-为结构中的每个碱基配对绘制一条弧线

-序列的RNA二级结构数目：（递归关系）

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

S(n+1)=S(n)+ƩS(j-1)S(n-j), (n≥2)

-长度为n的RNA结构大约有13亿个，其中n为27

1) 发夹环 - 每个环长4个或更多个碱基

2) 凸出环 - 一侧的碱基不能形成碱基对

3) 内部环 - 两侧的碱基不能形成碱基对

4) 多环（连接点）– 2个或更多个双链区域汇聚形成一个封闭结构

1) 最大化碱基对

-确定最大碱基对集

-根据碱基配对能力排列碱基，以确定最佳结构

-Nussinov算法：4种方法获得i和j之间的最佳结构

-找到具有最多碱基对的结构：A-U和G-C

2) 最小化能量

-确定特定位置处4个结构的最大分数

-堆叠是主要的稳定力

-能量最小化算法通过最小化自由能来预测二级结构

-需要估计有助于二级结构的能量项

-动态规划方法

1) 初始化

2) 递归

3) 回溯

-不需要事先序列比对

-任何位置相关的能量只受局部序列和结构的影响