RNA-rakenteen ennustaminen - Circles 12.11.2003 Vesa Riihimäki S-114.500 Solubiosysteemien perusteet.

Esitys aiheesta: "RNA-rakenteen ennustaminen - Circles 12.11.2003 Vesa Riihimäki S-114.500 Solubiosysteemien perusteet."— Esityksen transkriptio:

1 RNA-rakenteen ennustaminen - Circles 12.11.2003 Vesa Riihimäki S-114.500 Solubiosysteemien perusteet

2 Mitä on RNA? zRibonukleiinihappo zYksijuosteinen sokeri-fosfaatti-ketju, jonka eri osat ovat sidoksissa toisiinsa muodostaen valesolmuja (pseudoknots) zRakenne monimuotoisempi kuin DNA:lla

3 Mitä on RNA? (jatkuu) zKolmiulotteinen rakenne vaikuttaa oleellisesti molekyylin toimintaan zEri muotoiset RNA:t toimivat solussa eri tavoilla => mRNA, tRNA, rRNA zFunktionaalisesti sama RNA voi koostua erilaisista sekvensseistä

4 Miksi ennustamme? zRNA:lla tärkeä rooli solubiologiassa zPyritään määrittämään eri sekvenssien funktioita zVertaillaan ja lajitellaan eri RNA- molekyylejä zVisio: Suunnitellaan uusia molekyylejä (lääkkeitä) hyödyntämällä laskennallista mallintamista

5 Graafit ja pariutus zGraafi koostuu solmuista ja niiden välisistä kaarista zSolmujen pariutus on riippumattomien kaarien poimimista zMaksimipariutuksessa mahdollisimman monta kaarta zNukleotidit solmuja ja ei-peräkkäisten nukleotidien väliset sidokset pariutuksen kaaria

6 Painotettu pariutus zKaarille voidaan antaa painot zPainotetussa pariutuksessa poimittujen kaarien painosummaa pyritään maksimoimaan zPainotuksena käytetään kahden nukleotidin välisen sidoksen todennäköisyyttä

7 Circles zWindows-ohjelma RNA:n sekundäärirakenteen ennustamiseen zKäyttöliittymä Jack Tabaskan painotetun pariutuksen komentoriviohjelmiin zTuntee FASTA, Clustal, ja NEXUS muodot zTulokset nähtävissä “Circle plot”- muodossa (sekvenssiympyrän jänteet)

8 Circles - laskentamalli zNukleotidien välisille sidoksille annetaan arvot käyttäjän parametrien ja syötetyn datan mukaisesti zEtsitään painotetun graafin maksimipariutus jalostetulla ahneella algoritmilla zLaskentatehokkuus ~O(N 3 )

9 Circles - datan syöttö 12S rRNA

10 Circles - laskentaparametrit

11 Circles - tulokset zPerusvisualisointi zTulosten visualisointiin on kehittyneempiä ohjelmia (ks. ohjelman manuaali)

12 Lähteet ja linkit zPage; Circles: Automated RNA analysis http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/circles/ zPage; Circles: Automating the comparative analysis of RNA secondary structure; Bioinformatics, Vol 16:1042-1043 http://bioinformatics.oupjournals.org/cgi/ screenpdf/16/11/1042.pdf zTabaska, Cary, Gabow, Stormo; An RNA folding method capable of identifying pseudoknots and base tribles; Bioinformatics, Vol 14:691-699