RNA-rakenteen ennustaminen - Circles Vesa Riihimäki S Solubiosysteemien perusteet
Mitä on RNA? zRibonukleiinihappo zYksijuosteinen sokeri-fosfaatti-ketju, jonka eri osat ovat sidoksissa toisiinsa muodostaen valesolmuja (pseudoknots) zRakenne monimuotoisempi kuin DNA:lla
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
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
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
Painotettu pariutus zKaarille voidaan antaa painot zPainotetussa pariutuksessa poimittujen kaarien painosummaa pyritään maksimoimaan zPainotuksena käytetään kahden nukleotidin välisen sidoksen todennäköisyyttä
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)
Circles - laskentamalli zNukleotidien välisille sidoksille annetaan arvot käyttäjän parametrien ja syötetyn datan mukaisesti zEtsitään painotetun graafin maksimipariutus jalostetulla ahneella algoritmilla zLaskentatehokkuus ~O(N 3 )
Circles - datan syöttö 12S rRNA
Circles - laskentaparametrit
Circles - tulokset zPerusvisualisointi zTulosten visualisointiin on kehittyneempiä ohjelmia (ks. ohjelman manuaali)
Lähteet ja linkit zPage; Circles: Automated RNA analysis zPage; Circles: Automating the comparative analysis of RNA secondary structure; Bioinformatics, Vol 16: screenpdf/16/11/1042.pdf zTabaska, Cary, Gabow, Stormo; An RNA folding method capable of identifying pseudoknots and base tribles; Bioinformatics, Vol 14: