RNA 折叠的快速近似动力学

本文介绍了软件套件 Hermes，它为 RNA 二级结构动力学提供了快速的新颖算法。Hermes 使用快速傅里叶变换高效计算给定 RNA 序列的二级结构 S 与参考结构 A [或 B] 的碱基对距离为 x [或 y] 的玻尔兹曼概率，从而在此粗粒化模型中计算从 A 折叠到 B 的精确动力学。具体而言，Hermes 通过矩阵求逆从转移概率矩阵计算平均首达时间，并通过谱分解从速率矩阵计算平衡时间。得益于模型的粒度和 Hermes 的速度，它能够确定大型 RNA 序列的二级结构重折叠动力学，超越了其他方法的适用范围。Hermes 与其他方法的比较基准测试表明，Hermes 提供的重折叠动力学精度适用于 RNA 的计算设计，这是合成生物学的一个重要领域。Hermes 的源代码和文档可在 http://bioinformatics. bc.edu/clotelab/Hermes/ 获取。