基于受限玻尔兹曼机的RNA相互作用预测研究

发布时间：2022-02-21 10:18

　　RNA由核苷酸聚合而成,是细胞中基本的生物大分子之一。RNA会参与中心法则中蛋白质的合成,具有催化和调控的功能,与神经系统、心血管和癌症等疾病的发生及发展密切相关。RNA的功能依赖于自身的三维分子结构,由于RNA易于降解和柔性较强等原因,现有的实验技术较难测定较为复杂的RNA三级结构。近年来发展的RNA结构预测方法可以较好搭建拓扑结构简单的RNA分子结构,对于序列较长和结构较为复杂的分子仍预测精度较低。研究表明,核苷酸-核苷酸相互作用信息对RNA分子结构预测与建模有重要的帮助。例如,直接偶合分析模型可以从RNA的同源序列中推断出核苷酸-核苷酸相互作用,但预测精度有待提高。因此,目前急需发展能精准预测RNA核苷酸-核苷酸相互作用的新方法。本文发展了基于受限玻尔兹曼机的RNA相互作用预测新方法（DIRECT）。该方法可以利用已知RNA的非同源结构特征和未知RNA的同源序列信息预测其RNA的核苷酸-核苷酸相互作用。首先,使用受限玻尔兹曼机模型统计分析非同源RNA的结构特征。然后,利用直接耦合分析（DCA）模型统计分析目标RNA的同源序列并得到序列的共进化信息。最后,将共进化信息和结构特征结合... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 RNA简介
        1.1.1 RNA结构
        1.1.2 RNA相互作用
        1.1.3 RNA功能
    1.2 RNA相互作用预测的研究进展
    1.3 本文的章节安排
第二章 研究方法
    2.1 深度学习与受限玻尔兹曼机
        2.1.1 深度学习简介
        2.1.2 受限玻尔兹曼机简介
    2.2 直接耦合分析模型
    2.3 DIRECT模型简介
    2.4 DIRECT模型的训练
    2.5 相互作用预测精度评估
    2.6 RNA三级结构建模
        2.6.1 3dRNA建模
        2.6.2 RNAcomposer建模
        2.6.3 simRNA建模
        2.6.4 Vfold3D建模
    2.7 本章小结
第三章 研究结果
    3.1 DIRECT标准测试集
    3.2 相互作用预测结果分析
        3.2.1 相互作用数目预测
        3.2.2 相互作用类型预测
    3.3 结构特征预测结果分析
        3.3.1 拓扑结构类型分析
        3.3.2 保守性分析
        3.3.3 建模结构的相互作用预测分析
    3.4 与现有方法的比较
    3.5 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3637051