RNA二级结构的分析.

RNA二级结构的分析•RNA是一条单链，X射线衍射已经证明，RNA的许多区域自身发生回折使许多配对的碱基相遇想形成茎环结构，不能配对的则形成突环结构，约40%-70%的核苷酸形成上述结构。所以RNA是含短的不完全的螺旋区多核苷酸链。July10,2015RNA二级结构的应用判断生物系统发育关系1帮助设计siRNA2用于mRNA的表达研究3常见的一些RNA二级结构预测软件•RNA分析类••RNAdraw1.1b2RNAdraw1.1b2RNA二级结构分析软件。•RNAstructure5.6Unix平台软件mfold的java版本。•RnaViz2.0界面友好的RNA二级结构图绘制程序。可生成发表质量的二级结构图，可显示一些特殊结构。•loopDloop2.07bJava语言写成的绘制RNA二级结构的软件，需要安装JAVA虚拟机。•Circles0.1.1使用比较的方法分析RNA二级结构软件，并以标准格式输出预测的二级结构。•SStructView1.2用JAVA脚本语言写成的RNA二级结构显示软件。•ViennaRNAPackage2.1.6维也纳大学RNA二级结构预测与比较软件包。•XRNA1.2.0b基于java的生成、显示、注释RNA二级结构的软件，可很容易地编辑、修改、生成发表质量的RNA二级结构图。•PseudoViewer3.0RNA二级结构显示软件。•OligoEngine2.0RNAi设计软件。•pknotsRG1.3预测RNA二级结构软件，包括pseudoknots（假扭结）结构。•RNAshapes2.1.6分析RNA二级结构软件。ViennaRNAPackage•ViennaRNAPackage是目前最流行的基于最小自由能的RNA二级结构分析的软件包。下载地址为：•~ivo/RNA/•也可以使用远端的服务器版本，一RNAfold：打开服务器版本上的RNAfoldwebserver找到RNAfoldwebserverJuly10,2015July10,2015输入FASTA格式的序列（可以点击thissamplealignment.获得演示序列，也可以直接上传FASTA格式的序列）July10,2015参数设置一项界面如下默认输出RNA二级结构的最小自由能和partitionfunction。如果对partitionfunction不感兴趣可以选择只输出自由能。NoGUpairsattheendofhelices：指的是在二级结构的末尾是否允许GU配对。因为GU配对不是特别稳定，特别情况下可能需要限制GU配对。Avoidisolatedbasepairs：是否允许单碱基对的配对情况。因为单个的配对往往是不稳定的，因此在预测结果中需要避免出现单个的配对。点击advanceoptionsJuly10,2015Danglingendoptions：一般情况下使用默认。Energypar.：预测RNA二级结构是使用的能量参数来源，一般默认。Otherpar.：设置折叠温度，默认为37°。另外如果是环状RNA的话，需要选上assumeRNAmoleculetobecircular结构输出July10,2015所有参数设置完成后，点击Proceed。•RNA的结构以dot-bracketnotation（括号和点）的形式显示，即•(((((((..((((.........)))).(((((.......))))).....(((((.......)))))))))))).•可以点击youkandowlondtheminimumfreeenergystructureinviennaFormatctFormat•结果界面中会提供minimumfreeenergy（MFE）prediction和thermodynamicensembleprediction两种预测结果。其中MFE用的是最小自由能的结果。而ensembleprediction指的是综合最小自由能结构和一系列次优自由能结构后得到的一个统一结构。一般情况下我们可以使用最小自由能结构。•结构界面上会显示预测的结构，并且以颜色标记。颜色越偏向红色，表明对应碱基处于配对的概率越大。二RNAalifoldwebserver•基本原理和RNAfoldserver一致，但是RNAalifoldserver考虑的是多条比对好的序列，并预测这一组序列里保守二级结构（consensussecondarystructure）。•输出clustalW或者FASTA格式的比对序列（也可以通过文件上传）July10,2015参数设置类似RNAfold点击Proceed结构界面如RNAfold类似。•在结果中只给出了consensusstructure，并且以不同颜色标记不同的配对类型。而颜色的深浅则表示在用来预测的所有序列中，具有这种配对类型的序列的比例。三RNAzwebserver•RNAzwebserver用来寻找比对序列中存在的保守二级结构。它与RNAalifold的最大区别在与RNAalifold只是计算给定序列的consensusstructure，并不评价这种结构的保守性。•RNAzwebserver有两种运行模式，第一种是单序列模式，即给定一组比对序列，RNAz自动寻找该比对序列中的保守结构，另外一种模式是分析基因组中保守的二级结构。需要注意的是RNAz通过滑动窗口预测保守结构的，因此提交的序列应该足够长。•输入或者上传比对好的序列。RNAz支持的比对文件格式有ClustalW、FASTA、PHYLIP、NEXUS、MAF和XMFA。程序可以自动判断序列格式。•上传序列后，点击Proceed。出现参数设置选项。•Slicealignmentlongerthan：指的是只有长度超过这个值的序列才进行分析。•Windowsize：设置滑动窗体的大小。•Stepsize：设置滑动窗口的步长。•Readingdirection：读取序列时，是正向、反向还是两种方向都考虑。•Filtering：相关参数控制用于分析的序列的质量。包括序列中插入缺失或者不确定位点的最大比例，序列相似度的下限。•Choosesubset：控制分析物种数。如果物种数量过多，分析可能不可靠而且速度将会很慢，因此程序会自动挑选部分序列进行分析。•点击下一步•该界面的参数控制输出结果。•DisplaythiswithPhigherthan：RNAz会有一系列指标用来推测目标区域包含保守二级结构的概率。RNAz默认这种概率高于0.5时，目标区域存在保守的二级结构。•用不同颜色表示出了输入序列中包含的可能的二级结构。颜色越深，可能性越高。•点击每一个结构，可以跳转到相应的详细描述上上图汇总了所有预测信息。Prediction显示为RNA，表明RNAz判断该窗口包含保守二级结构。