论RNA二级结构网络的无标度性质

若网络的连通性密度函数正比于幂律分布，则该网络是无标度的。无标度网络或可解释某些物理与生物现象中观测到的鲁棒性，因为少数高度连接的枢纽节点与大量小度节点的存在平均可在任意两节点间提供替代路径——此类鲁棒性已在代谢网络、基因相互作用网络和蛋白质折叠的研究中被提出。生物网络常呈无标度的理论依据，可能在于众所周知的事实：新节点优先连接高度连接节点而扩展的网络往往是无标度的。本文中，我们提供了首个高效算法来计算用户指定长度的所有二级结构整体的连通性密度函数，并从计算和理论两方面证明从长度n到长度n+1结构扩展网络时优先连接成立。由于现有的幂律拟合软件（如powerlaw）无法用于确定我们指数级庞大的RNA连通性数据的幂律拟合，我们还实现了高效代码来计算幂律缩放因子的最大似然估计及相应的Kolmogorov-Smirnov p值。统计拟合优度检验表明必须拒绝RNA连通性数据服从幂律分布的假设。尽管如此，幂律拟合在视觉上是连通性数据尾部的良好近似，并为在大分子折叠背景下研究优先连接提供了依据。