PofoliaPofolia ile paylaşıldı

BMC Bioinformatics· 2026Q1

Yapısal Diziler, Keyfi Yalancı Düğümlü RNA Yapılarının Etkin Karşılaştırılmasını Sağlar

Alignment of RNA secondary structures with arbitrary pseudoknots using structural sequences

Luca Tesei, Francesca Levi, Michela Quadrini, Emanuela Merelli

Kısa özet

Yeni bir yöntem olan SERNA, 'yapısal dizileri' ve SERNA mesafesi adı verilen bir metriği kullanarak keyfi yalancı düğümlü RNA ikincil yapılarının karşılaştırılmasını sağlar; bu yöntem, mevcut yöntemlere göre önemli ölçüde daha düşük hesaplama maliyetiyle rekabetçi kümeleme performansı elde eder.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Keyfi yalancı düğümlü RNA ikincil yapılarının temsili için 'yapısal diziler' tanıtıldı.
  • Bu yapıları karşılaştırmak için bir metrik olan SERNA mesafesi tanımlandı ve SERNAlign aracı geliştirildi.
  • SERNAlign, O(n^2) zaman karmaşıklığına sahip dinamik programlama kullanır.
  • SERNA, motif sınıflandırması ve filogenetik analizde rekabetçi kümeleme performansı elde etti.
  • SERNA, karmaşık motiflerde iyileştirilmiş ayrımcılık ve mevcut yapı tabanlı yaklaşımlara göre daha düşük hesaplama maliyeti sunar.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Background Comparison of RNA secondary structures is fundamental for RNA classification, motifanalysis, and evolutionary studies. While efficient methods exist for pseudoknot-free structures, the comparison of RNAsecondary structures with arbitrary pseudoknots remains computationally challenging. Results We introduce a novel representation of RNA secondary structures with arbitrary pseudoknots based on integer sequences, called structural sequences. On this representation, we define the SERNA distance, an extension of the classical edit distance with structural correctness constraints, and prove that it is a metric. We present SERNAlign, an open-source tool that computes the SERNA distance using dynamic programming with quadratic time complexity. To evaluate the proposed distance, we conduct two complementary experiments within a clustering-based evaluation framework: classification of experimentally validated pseudoknot motifs, which directly targets the design goal of SERNA, and phylogenetic clustering of ribosomal RNAs as a robustness check against existing structural distances. Across both tasks, SERNA demonstrates competitive clustering performance with respect to state-of-the-art comparison methods, while providing improved discrimination in complex motif settings and significantly lower computational cost compared to structure-based approaches. Conclusions Structural sequences provide a precise and computationally efficient abstraction for RNA secondary structures with arbitrary pseudoknots. The associated SERNA distance captures global structural organization, enabling structure comparison and effective clustering of complex RNA secondary structures without relying on primary sequence information. By balancing representational power and computational efficiency, SERNA complements existing methods for RNA secondary structure comparison in pseudoknotted settings.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. BMC Bioinformatics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Moleküler Biyoloji

Molecular BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology