RNA二級結構的分析

RNA二級結構的分析RNA是一條單鏈，X射線衍射已經證明，RNA的許多區(qū)域自身發(fā)生回折使許多配對的堿基相遇想形成莖環(huán)結構，不能配對的則形成突環(huán)結構，約40%-70%的核苷酸形成上述結構。所以RNA是含短的不完全的螺旋區(qū)多核苷酸鏈。July10,2015RNA二級結構的應用判斷生物系統(tǒng)發(fā)育關系1幫助設計siRNA2用于mRNA的表達研究3常見的一些RNA二級結構預測軟件RNA分析類

RNAdraw1.1b2 RNAdraw1.1b2RNA二級結構分析軟件。RNAstructure5.6 Unix平臺軟件mfold的java版本。RnaViz2.0 界面友好的RNA二級結構圖繪制程序。可生成發(fā)表質量的二級結構圖，可顯示一些特殊結構。loopDloop2.07b Java語言寫成的繪制RNA二級結構的軟件，需要安裝JAVA虛擬機。Circles0.1.1 使用比較的方法分析RNA二級結構軟件，并以標準格式輸出預測的二級結構。SStructView1.2 用JAVA腳本語言寫成的RNA二級結構顯示軟件。ViennaRNAPackage2.1.6 維也納大學RNA二級結構預測與比較軟件包。XRNA1.2.0b 基于java的生成、顯示、注釋RNA二級結構的軟件，可很容易地編輯、修改、生成發(fā)表質量的RNA二級結構圖。PseudoViewer3.0 RNA二級結構顯示軟件。OligoEngine2.0 RNAi設計軟件。pknotsRG1.3 預測RNA二級結構軟件，包括pseudoknots（假扭結）結構。RNAshapes2.1.6 分析RNA二級結構軟件。ViennaRNAPackageViennaRNAPackage是目前最流行的基于最小自由能的RNA二級結構分析的軟件包。下載地址為：http://www.tbi.univie.ac.at/~ivo/RNA/也可以使用遠端的服務器版本，http://rna.tbi.univie.ac.at/一RNAfold：打開服務器版本上的RNAfoldwebserver找到RNAfoldwebserverJuly10,2015July10,2015輸入FASTA格式的序列（可以點擊thissamplealignment.獲得演示序列，也可以直接上傳FASTA格式的序列）July10,2015參數(shù)設置一項界面如下默認輸出RNA二級結構的最小自由能和partitionfunction。如果對partitionfunction不感興趣可以選擇只輸出自由能。NoGUpairsattheendofhelices：指的是在二級結構的末尾是否允許GU配對。因為GU配對不是特別穩(wěn)定，特別情況下可能需要限制GU配對。Avoidisolatedbasepairs：是否允許單堿基對的配對情況。因為單個的配對往往是不穩(wěn)定的，因此在預測結果中需要避免出現(xiàn)單個的配對。點擊advanceoptionsJuly10,2015Danglingendoptions：一般情況下使用默認。Energypar.：預測RNA二級結構是使用的能量參數(shù)來源，一般默認。Otherpar.：設置折疊溫度，默認為37°。另外如果是環(huán)狀RNA的話，需要選上assumeRNAmoleculetobecircular結構輸出July10,2015所有參數(shù)設置完成后，點擊Proceed。RNA的結構以dot-bracketnotation（括號和點）的形式顯示，即(((((((..((((.........)))).(((((.......))))).....(((((.......)))))))))))).可以點擊youkandowlondtheminimumfreeenergystructureinviennaFormatctFormat結果界面中會提供minimumfreeenergy（MFE）prediction和thermodynamicensembleprediction兩種預測結果。其中MFE用的是最小自由能的結果。而ensembleprediction指的是綜合最小自由能結構和一系列次優(yōu)自由能結構后得到的一個統(tǒng)一結構。一般情況下我們可以使用最小自由能結構。結構界面上會顯示預測的結構，并且以顏色標記。顏色越偏向紅色，表明對應堿基處于配對的概率越大。二RNAalifoldwebserver

基本原理和RNAfoldserver一致，但是RNAalifoldserver考慮的是多條比對好的序列，并預測這一組序列里保守二級結構（consensussecondarystructure）。輸出clustalW或者FASTA格式的比對序列（也可以通過文件上傳）July10,2015參數(shù)設置類似RNAfold點擊Proceed結構界面如RNAfold類似。在結果中只給出了consensusstructure，并且以不同顏色標記不同的配對類型。而顏色的深淺則表示在用來預測的所有序列中，具有這種配對類型的序列的比例。三RNAzwebserverRNAzwebserver用來尋找比對序列中存在的保守二級結構。它與RNAalifold的最大區(qū)別在與RNAalifold只是計算給定序列的consensusstructure，并不評價這種結構的保守性。RNAzwebserver有兩種運行模式，第一種是單序列模式，即給定一組比對序列，RNAz自動尋找該比對序列中的保守結構，另外一種模式是分析基因組中保守的二級結構。需要注意的是RNAz通過滑動窗口預測保守結構的，因此提交的序列應該足夠長。輸入或者上傳比對好的序列。RNAz支持的比對文件格式有ClustalW、FASTA、PHYLIP、NEXUS、MAF和XMFA。程序可以自動判斷序列格式。上傳序列后，點擊Proceed。出現(xiàn)參數(shù)設置選項。Slicealignmentlongerthan：指的是只有長度超過這個值的序列才進行分析。Windowsize：設置滑動窗體的大小。Stepsize：設置滑動窗口的步長。Readingdirection：讀取序列時，是正向、反向還是兩種方向都考慮。Filtering：相關參數(shù)控制用于分析的序列的質量。包括序列中插入缺失或者不確定位點的最大比例，序列相似度的下限。Choosesubset：控制分析物種數(shù)。如果物種數(shù)量過多，分析可能不可靠而且速度將會很慢，因此程序會自動挑選部分序列進行分析。點擊下一步該界面的參數(shù)控制輸出結果。DisplaythiswithPhigherthan：RNAz會有一系列指標用來推測目標區(qū)