45、利用结构参数期望评估RNA二级结构预测质量

利用结构参数期望评估RNA二级结构预测质量

1. 研究背景与目标

在RNA研究领域，准确预测其二级结构至关重要。为了实现这一目标，我们借助随机上下文无关文法（SCFGs）来推导概率生成函数，从而得出与RNA二级结构预期形状相关的定量结果。这些结果将作为评估预测质量的基础。

2. 推导预期结构

为了训练文法，我们构建了一个Motzkin单词数据库，它与Wuyts等人数据库中的二级结构一一对应。同时，我们还使用了Brown的RNase P序列数据库和Sprinzl等人的tRNA分子数据库。

我们使用在Wuyts等人数据库所有条目上训练概率的SCFG，推导出大亚基（LSU）核糖体RNA分子结构参数的预期值，如发夹环的平均数量和长度、多环的平均度数等。相关公式见表1：
| 参数 | 预期值 |
| — | — |
| 发夹数量 | 0.0226n |
| 发夹环长度 | 7.3766 |
| 凸起数量 | 0.0095n |
| 凸起长度 | 1.5949 |
| 阶梯数量 | 0.0593n |
| 阶梯长度（对数） | 4.1887 |
| 内环数量 | 0.0164n |
| 内环中单环长度 | 3.8935 |
| 多环数量 | 0.0106n |
| 多环度数 | 4.1311 |
| 多环中单环长度 | 4.3686 |
| 单链区域数量 | 18.1679 |
| 单链区域长度 | 18.1353 |

为推导这些结果，我们使用了以下文法（所有大写字母为中间符号）：