15、最大化堆叠区域估算RNA二级结构及NTP服务器时钟调整

最大化堆叠区域估算RNA二级结构及NTP服务器时钟调整

1. 最大化堆叠区域估算RNA二级结构

RNA的二级结构对于其功能至关重要，而堆叠区域的数量越多，RNA结构越稳定。因此，目标是最大化碱基对的数量。

1.1 材料与方法

• 确定碱基对 ：以RNA序列‘AUCGCCGGU’为例，使用碱基配对矩阵找出所有可能的碱基对。对于可能的碱基对G:C、A:U、G:U，在矩阵中对应位置标记为1。由于矩阵是对称的，后续步骤仅使用右上三角矩阵。
• 构建圆图 ：将每个核苷酸作为顶点，可能的碱基对作为弦，构建圆图。考虑到稳定结构中，环区域的核苷酸数最少为3，移除不满足此条件的碱基对。
• 转换为邻接图 ：将圆图映射到邻接图，圆图的弦作为邻接图的节点，相交的弦作为邻接图的边。
• 寻找最大独立集（MIS） ：使用Python的igraph包找出邻接图的所有可能的最大独立集。如果只有一个MIS，则直接选择；如果有多个MIS，则按以下顺序解决冲突：
  1. 选择堆叠区域最多的结构。
  2. 如果仍有冲突，检查连续堆叠最多的结构。
  3. 如果冲突依旧存在，根据堆叠能量表比较堆叠能量。
  4. 如果还是无法确定，比较单个键能和环能（Tinoco稳定性数）。

堆叠能量表如下：
| | A/U | C/G | G/C | U/A |