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Physics-based RNA structure prediction

Biophysics Reports 2015年第1期1卷 2-13页

作者： Xiaojun Xu Shi-Jie Chen Department of Physics University of Missouri Department of Biochemistry University of Missouri Informatics Institute University of Missouri

Despite the success of RNA secondary structure prediction for simple, short RNAs, the problem of predicting RNAs with long-range tertiary folds remains. Furthermore, RNA 3 D structure prediction is hampered by the lack of the knowledge about the tertiary contacts and their thermodynamic parameters. Low-resolution structural modeling enables us to estimate the conformational entropies for a number of tertiary folds through rigorous statistical mechanical calculations. The models lead to 3 D tertiary folds at coarse-grained level. The coarse-grained structures serve as the initial structures for all-atom molecular dynamics refinement to build the final all-atom 3 D structures. In this paper, we present an overview of RNA computational models for secondary and tertiary structures’ predictions and then focus on a recently developed RNA statistical mechanical model—the Vfold model. The main emphasis is placed on the physics behind the models, including the treatment of the non-canonical interactions in secondary and tertiary structure modelings, and the correlations to RNA functions.

关键词： 2D structure prediction 3D structure prediction RNA tertiary motif Vfold

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