RNA（核糖核酸）作為生物大分子具有十分重要的生物學功能，RNA結構預測是計算分子生物學的基本課題之一，也是當今國際研究熱點。RNA結構預測中很多問題都是NP-難的，與其設計不出精確算法，不如去設計其多項式時間近似算法，去指導該類問題的生物應用。本著作根據RNA假結表示模型,基于RNA莖區結構相對穩定的特征和最小自由能量原理,提出了預測含假結的RNA二級結構的啟發式算法。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景 1
1.2 國內外研究現狀 3
1.3 算法與復雜性 9
1.4 P類、NP類及NPC類問題 10
1.5 NP難問題及其近似算法 11
1.6 多項式時間近似方案 13
1.7 NPC命題的證明 13
1.8 本書主要工作 16
參考文獻 16
第2章 RNA折疊結構與能量模型 19
2.1 RNA結構與堿基序列 19
2.2 RNA結構介紹 20
2.2.1 RNA二級結構 20
2.2.2 RNA三級結構 21
2.3 RNA二級結構預測方法 22
2.3.1 序列對比方法 24
2.3.2 親緣分析法 24
2.3.3 熱動力學最小自由能量方法 25
2.4 假結結構 26
2.5 自由能量模型 27
2.5.1 自由能量參數 27
2.5.2 最鄰近鄰居模型 28
參考文獻 28
第3章 典型的RNA結構預測算法簡介 33
3.1 引言 33
3.1.1 研究目標 33
3.1.2 擬解決的有關科學問題 34
3.2 MFOLD算法 34
3.3 最大基對數算法 36
3.4 包含假結的RNA折疊結構預測 37
3.5 Rivas算法與JR算法 37
3.5.1 Rivas算法 37
3.5.2 JR算法 39
3.6 Lyngso算法 39
3.7 優化組合算法 40
3.8 Abrahams算法 41
參考文獻 42
第4章 包含假結的RNA折疊結構預測啟發式算法 44
4.1 引言 44
4.2 RNA折疊結構分析 46
4.3 計算最大堆疊的RNA二級結構預測算法 47
4.3.1 算法設計 47
4.3.2 算法思想 48
4.3.3 算法分析 49
4.3.4 實驗結果 50
4.3.5 實驗對比分析 52
4.3.6 結論 53
4.4 啟發式算法設計 53
4.5 算法復雜性分析 56
4.6 實驗結果 57
參考文獻 59
第5章 計算最大堆疊數的多項式時間近似方案 60
5.1 引言 60
5.2 RNA折疊結構中最大堆疊數問題的復雜性 63
5.3 計算最大堆疊數算法 64
5.4 基于莖區的計算最大堆疊數問題近似方案 64
參考文獻 66
第6章 帶假結的RNA折疊結構預測近似算法 67
6.1 引言 67
6.2 平面RNA二級結構的近似算法 69
6.3 一般RNA二級結構的近似算法 73
6.4 平面RNA結構中的NP完全性 75
6.4.1 RNA折疊結構序列構建 76
6.4.2 If-part的正確性 76
6.4.3 Only-ifpart的正確性 77
參考文獻 81
第7章 基于BHG的RNA折疊結構預測算法 83
7.1 基本概念 83
7.2 基于BHG的RNA折疊結構預測方案 83
參考文獻 88
第8章 RNA折疊結構與基因編輯技術 89
8.1 簡介 89
8.2 技術原理 92
8.2.1 基因編輯是DNA斷裂及修復機制的技術 92
8.2.2 重組核酸酶介導技術 93
8.3 技術應用 98
8.3.1 國際基因編輯技術進展 98
8.3.2 我國基因編輯技術進展 101
參考文獻 102
第9章 總結與展望 106
9.1 總結 106
9.2 展望 106
基本術語表 108
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