Введение
Глава 1. Обзор Литературы 10
1.1. Структурные РНК: основные классы и механизмы регуляции 10
1.2. Вторичная структура РНК 12
1.2.1. Термодинамический подход 12
1.3. Предсказание структурных РНК 22
1.3.1. Термодинамические свойства структурных РНК 23
1.3.2. Поиск структурированных участков в последовательностях 27
1.3.3. Эффективные техники ускорения алгоритма Зукера 30
1.3.4. Другие методы поиск структурных РНК и ограничения подходов 34
1.4. Эволюция количественных характеристик 35
1.4.1. Микроэволюция количественных характеристик 35
1.4.2. Процесс Орнштейна-Уленбека 38
1.4.3. Макроэволюция количественных характеристик 40
Глава 2. RNASurface: эффективный алгоритм предсказания локально оптимальных структурированных РНК 45
2.1. Алгоритм и методы 45
2.1.1. Матрица Z-значений и локально-оптимальные сегменты 45
2.1.2. Эффективное вычисление Z-значений
2.1.2.1. Зависимость энергетических параметров от длины 51
2.1.2.2. Зависимость энергетических параметров от динуклеотидного состава 53
2.1.2.3. Качество аппроксимации 56
2.1.2.4. Сглаживание матрицы Z-значений
2.1.3. Профили структурированности РНК 60
2.1.4. Общая схема алгоритма и практическая реализация 61
2.1.5. Геномные данные 64
2.2. Результаты и обсуждение 65
2.2.1. Качество предсказания RNASurface 65
2.2.2. Распределение по геномным регионам 74
2.2.3. Время и память требуемые на выполнение RNASurface 77
Глава 3. Сравнительно-геномный метод предсказания структурных РНК на основе диффузионной модели 79
3.1. Метод 80
3.1.1. Модель эволюции 80
3.1.2. Оценка параметров диффузионного процесса 83
3.1.3. Расширение модели на филогенетическое дерево 84
3.1.4. Статистический анализ на основе модели 87
3.1.5. Реализация метода 89
3.2. Результаты 90
3.2.1. Анализ модели на примере функции частот встречаемости нуклеотидов 90
3.2.2. Диффузионная модель улучшает надежность предсказания некодирующих РНК 92
Выводы 97
Список публикаций по теме диссертации 97
