基于局部茎有哪些信誉好的足球投注网站的RNA二级结构预测算法枣.PDF

PII]I! chemistr龌yand… 、)lnvw．pibb．ac．cn 基于局部茎有哪些信誉好的足球投注网站的RNA二级结构预测算法 枣 陈 翔 ，，钔 卜东波 ，’ 张 法 ， 高 文 ()中国科学院智能信息处理重点实验室，北京 100190； 中国科学院计算技术研究所，北京 100190 )北京大学信息科学技术学院，北京 100080；4)中国科学院研究生院，北京 100049 摘要 RNA的二级结构预测是生物信息学中一个已经有30多年历史的经典问题，基于最小自由能模型(MFE)的优化算法是 使用最为广泛的方法．但RNA结构中假结的存在使MFE问题理论上成为一个NP—hard问题，即使采用动态规划等优化算法 也会面临时间复杂度高的困难，同时研究还发现，由于受 RNA折叠动力学机制以及环境因素的影响，真实的RNA二级结 构往往并不处于 自由能最小状态．根据RNA折叠的特点，提出了一种启发式有哪些信誉好的足球投注网站算法来预测带假结的RNA二级结构．该 算法以RNA的茎为基本单元，采用启发式有哪些信誉好的足球投注网站策略在茎的组合空间中有哪些信誉好的足球投注网站 自由能最小并且出现频率最高的RNA二级结构， 该算法不仅能显著降低有哪些信誉好的足球投注网站RNA二级结构的时间复杂度，还有助于弥补单纯依赖能量预测 RNA二级结构的不足．在多种 类型的RNA标准数据集上进行了检验，结果表明，该算法在预测的精度上优于 目前国际上几个著名的RNA二级结构预测 算法并且具有较高的运行效率． 关键词 RNA二级结构预测，假结，NP—hard，启发式算法 学科分类号 TP319，Q7 DOI：10．3724／SP．J．1206．2008．00329 随着 2l世纪初人类基因组测序 的完成，如何 大的实用性 ． 破译大量的基因信息，获知生物分子的生物学功能 目前，基于 自由能最小的RNA二级结构预测 就成为后基因组时代的重要任务．RNA作为三种 算法主要有两类，它们分别是：基于矩阵的动态规 最重要的生物大分子之一f另外两种是DNA和蛋白 划算法和基于启发式规则的随机(局部)有哪些信誉好的足球投注网站算法． 质)，担负着重要的生物功能．而RNA的这些功能 基于矩阵的动态规划算法是 目前应用最为普遍 又是通过其结构 (包括二级和三级结构)来实现 的算法，这种算法可以得到一个RNA序列在给定 的[1]．因此，获得RNA的结构信息将对其功能的 的热力学模型f能量模型)下具有最小 自由能的二级 发现具有极其重要的意义．RNA 的一级结构用实 结构．但这类算法即使在简化的能量模型下时间复 验的方法容易测定，但是其二级和三级结构 目前用 杂度也会达到o(n)．若考虑更准确的多分支环能 实验的方法来测定还十分困难，因此通过计算的方 量函数，则时间复杂度将达到O(4)3一【．更为困难 法来预测RNA的结构成为生物信息领域一个重要 的是不少 RNA的二级结构中还包含一种特殊而又 任务和热点问题． 重要的非嵌套结构——假结．假结的出现破坏了动 本文主要研究 RNA的二级结构预测问题． 态规划算法所依赖的RNA二级结构的嵌套子结构 RNA二级结构的预测算法 已经有30多年的发展历 性质，尽管有一些动态规划算法通过限制假结的类 史，从算法所基于的生物学原理上可分为两大类 ： 一 类是基于序列比对的算法2J『；另一类是基于 自由 国家重点基础研究发展计划(973)资助项 目(2002CB713807)，中国 能最小的算法．前者必须有一组具有较高序列相似 科学院前沿知识创新项 目和国家 自然科学基金资助项 目 性的RNA序列作为比对的模板，因而不适用于对 90612019． 单条RNA序列进行预测．而后者则是从单