出现伪结时,由于环区外的碱基与环区内的任一碱基都不会构成碱基对,因此在最近邻规则 下就不考虑外区内的碱基和环区内的碱基之间的碱基对作用。由于不需要考虑位于不同区的 碱基间的相互作用,计算的速度就得到了比较大的提高 由于不考虑伪结,可以假设RNA二级结构总的自由能是所有结构元素(配对碱基、环) 的自由能的总和,并且各个结构元素的自由能相互独立。这意味着在计算RNA二级结构自 由能的时候,只要分别计算各个结构元素的自由能,然后加和,形成总的自由能。通过实验 可以确定各结构元素的自由能函数。典型的自由能函数包括两个连续碱基对s与s、s+与s1 所形成的自由能,由碱基s和界定的发夹环的自由能,由两对碱基s与s、s;与s所界定内环 的自由能。 基于自由能的二级结构预测的目标就是搜索一个合适的构象,使得在这种构象下总的自 由能最小。这是一个优化问题,对于这个问题可用动态规划技术解决。 RNA是一种重要的生物大分子。RNA是DNA和蛋白质之间的一个中间语言,因此RNA 二级结构的准确预测对于了解基因调控和蛋白质产物的表达具有重要的作用。另外,已经发 现许多RNA本身具有酶的催化特性。现在,这些具有酶的催化特性的RNA被称为核酶 ( ribozyme),它们在tRNA分子的剪接、核糖体的活性以及真核生物 hnRNA的处理中具有 定的作用。同时,它们还具有其它一些功能。总而言之,认识RNA的结构对于了解RNA 的功能及其作用机制是非常重要的。 94蛋白质空间结构预测 生物信息学研究的一个主要目标是了解蛋白质序列与三维结构的关系,但是序列与结构 之间的关系是非常复杂的。人们已经掌握了一些蛋白质序列与二级结构之间的关系,但是对 于蛋白质序列与空间结构之间的关系了解得比较少。预测蛋白质的二级结构只是预测折叠蛋 白的三维形状的第一步。一些结构不是很规则的环状区域与蛋白质的二级结构单元共同堆砌 成一个紧密的球状天然结构。生物化学研究中一个活跃领域就是了解引起蛋白折叠的各种 力。在蛋白质折叠过程中一系列不同的力都起到了重要作用,包括疏水作用、静电力、氢键 和范德华力。疏水作用是影响蛋白质结构的重要因素。半胱氨酸之间共价键的形成在决定蛋 白构象中也起了决定性的作用。在一类称为伴侣蛋白的特殊蛋白质作用的情况下,蛋白折叠出现伪结时，由于环区外的碱基与环区内的任一碱基都不会构成碱基对，因此在最近邻规则 下就不考虑外区内的碱基和环区内的碱基之间的碱基对作用。由于不需要考虑位于不同区的 碱基间的相互作用，计算的速度就得到了比较大的提高。 由于不考虑伪结，可以假设RNA二级结构总的自由能是所有结构元素（配对碱基、环） 的自由能的总和，并且各个结构元素的自由能相互独立。这意味着在计算RNA二级结构自 由能的时候，只要分别计算各个结构元素的自由能，然后加和，形成总的自由能。通过实验 可以确定各结构元素的自由能函数。典型的自由能函数包括两个连续碱基对si与sj、si+1与sj-1 所形成的自由能，由碱基si和sj界定的发夹环的自由能，由两对碱基si与sj、si’与sj’所界定内环 的自由能。 基于自由能的二级结构预测的目标就是搜索一个合适的构象，使得在这种构象下总的自 由能最小。这是一个优化问题，对于这个问题可用动态规划技术解决。 RNA 是一种重要的生物大分子。RNA 是 DNA 和蛋白质之间的一个中间语言，因此 RNA 二级结构的准确预测对于了解基因调控和蛋白质产物的表达具有重要的作用。另外，已经发 现许多 RNA 本身具有酶的催化特性。现在，这些具有酶的催化特性的 RNA 被称为核酶 (ribozyme)，它们在 tRNA 分子的剪接、核糖体的活性以及真核生物 hnRNA 的处理中具有一 定的作用。同时，它们还具有其它一些功能。总而言之，认识 RNA 的结构对于了解 RNA 的功能及其作用机制是非常重要的。 9.4 蛋白质空间结构预测 生物信息学研究的一个主要目标是了解蛋白质序列与三维结构的关系，但是序列与结构 之间的关系是非常复杂的。人们已经掌握了一些蛋白质序列与二级结构之间的关系，但是对 于蛋白质序列与空间结构之间的关系了解得比较少。预测蛋白质的二级结构只是预测折叠蛋 白的三维形状的第一步。一些结构不是很规则的环状区域与蛋白质的二级结构单元共同堆砌 成一个紧密的球状天然结构。生物化学研究中一个活跃领域就是了解引起蛋白折叠的各种 力。在蛋白质折叠过程中一系列不同的力都起到了重要作用，包括疏水作用、静电力、氢键 和范德华力。疏水作用是影响蛋白质结构的重要因素。半胱氨酸之间共价键的形成在决定蛋 白构象中也起了决定性的作用。在一类称为伴侣蛋白的特殊蛋白质作用的情况下，蛋白折叠