Предсказание структуры нуклеиновой кислоты

Материал из Викиверситета
Перейти к навигации Перейти к поиску

Возможно требуется улучшение русского языка, так как использовался машинный перевод.

Предсказание структуры нуклеиновой кислоты - вычислительный метод определения вторичной и третичной структура нуклеиновых кислот, основываясь на ее первичной последовательности. Вторичная структура может быть предсказана от одной или от нескольких последовательностей нуклеиновой кислоты. Третичная структура может быть предсказана, основываясь на первичной последовательности, или используя сравнительное моделированием (когда структура соответственной последовательности известна).

Проблемы предсказания вторичной структуры нуклеиновой кислоты зависят, главным образом, от соединения основы и взаимодействий укладки основы; у многих молекул есть несколько возможных трехмерных структур, так предсказание, что эти структуры остаются вне досягаемости, если очевидная последовательность и функциональное подобие известному классу молекул нуклеиновой кислоты, таких как РНК передачи или микрорна, не наблюдаются. Много вторичных методов предсказания структуры полагаются на изменения динамического программирования и поэтому неспособны эффективно идентифицировать псевдоузлы.

В то время как методы подобны, есть незначительные различия в предсказании между структуры РНК и ДНК. В естественных условиях структуры ДНК, более вероятно, будут двухцепочечными с полной взаимозависимостью между двумя цепями, в то время как структуры РНК, более вероятно, свернуты в сложные вторичные и третичные структуры такие как в рибосома, сплисеосам, или тРНА. Это частично, потому что дополнительный кислород в РНК увеличивает склонность к водороду, сцепляющемуся в основе нуклеиновой кислоты. Энергетические параметры также отличаются для этих двух нуклеиновых кислот.

Предсказание вторичной структуры de novo[править]

Обычная проблема для исследователей, работающих с РНК, состоит в том, чтобы определить трехмерную структуру молекулы, основываясь только на первичной последовательности нуклеиновой кислоты. Однако, в случае РНК большая часть конечной структуры определена вторичной структурой и внутримолекулярными взаимодействиями молекулы.

Самая устойчивая структура[править]

Алгоритмы динамического программирования[править]

Субоптимальные структуры[править]

Предсказание псевдоузлов[править]

Другие подходы предсказания вторичной структуры РНК[править]

Сравнительное предсказание вторичной структуры[править]

Предсказание третичной структуры[править]

Как только вторичная структура РНК известна, следующая проблема состоит в том, чтобы предсказать третичную структуру. Самая большая проблема состоит в том, чтобы определить структуру областей между двухцепочечными спиральными областями. Также молекулы РНК часто содержат измененные нуклеозиды посттранскрипции, которые из-за новых возможных неканонических взаимодействий, доставьте много неприятностей третичному предсказанию структуры [1] [2][3][4].

Примечания[править]

  1. Shapiro BA, Yingling YG, Kasprzak W, Bindewald E. (2007) Bridging the gap in RNA structure prediction. Curr Opin Struct Biol.
  2. Frellsen J, Moltke I, Thiim M, Mardia KV, Ferkinghoff-Borg J, Hamelryck T (2009). «A probabilistic model of RNA conformational space.». PLoS Comput Biol 5 (6): e1000406. PMID 19543381.
  3. Major F, Turcotte M, Gautheret D, Lapalme G, Fillion E, Cedergren R. The combination of symbolic and numerical computation for three-dimensional modeling of RNA. Science. 1991 Sep 13;253(5025):1255-60.
  4. Major F, Gautheret D, Cedergren R. Reproducing the three-dimensional structure of a tRNA molecule from structural constraints. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 Oct 15;90(20):9408-12.



При создании этой страницы использовались материалы страницы Nucleic acid structure prediction согласно лицензии Creative Commons Attribution/Share-Alike 3.0