RNA 二级结构 Boltzmann 系综中的图距离分布
定量方法
2013-07-31 v1 生物大分子
摘要
大型 RNA 分子通常携带多个功能结构域，其空间排列是决定其功能的重要因素。此外，前体 mRNA (pre-mRNA) 剪接依赖于剪接位点的空间邻近性，而这些位点可能被极长的内含子隔开。类似效应也出现在 RNA 病毒基因组的加工过程中。尽管空间距离分布是一个粗略的度量，但其在热力学平衡态下的分布提供了关于分子整体形状的有效信息，并能揭示其功能结构域之间的相互作用。空间距离可通过 RNA 二级结构中的图距离 (graph-distance) 来近似。本文表明，任意核苷酸对之间图距离的平衡分布可以通过动态规划在多项式时间内计算。朴素实现会产生时间复杂度高达 的递归。虽然我们已能将许多实际应用的复杂度降低至 ，但进一步降低似乎十分困难。因此，我们得出结论：采样方法不仅更易于实现，而且在理论上对于大多数实际应用也更为有利，特别是因为这些应用主要涉及超大型 RNA 分子中的长程相互作用。
引用
@article{arxiv.1307.7817,
title = {Distribution of graph-distances in Boltzmann ensembles of RNA secondary structures},
author = {Rolf Backofen and Markus Fricke and Manja Marz and Jing Qin and Peter F. Stadler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7817},
year = {2013}
}
备注
Peer-reviewed and presented as part of the 13th Workshop on Algorithms in Bioinformatics (WABI2013)