6、Structator 的空间效率改进及其应用

Structator 的空间效率改进及其应用

1. 引言

非编码RNA（ncRNA）在生物学中扮演着重要角色，它们参与了多种生物过程，如基因调控、蛋白质合成和细胞信号传导。随着ncRNA研究的深入，研究人员需要高效且准确的工具来处理和分析大规模的RNA序列数据。为了满足这一需求，各种序列-结构对齐工具应运而生，其中Structator因其高效性和灵活性而备受关注。本文将详细介绍Structator的实现原理及其空间效率改进，并通过实验验证这些改进的效果。

2. Structator 简介

Structator是一种基于索引的快速RNA序列-结构模式搜索工具，最初由Meyer等人开发。它利用后缀数组（Suffix Array）作为核心数据结构，支持高效的一向和双向搜索。Structator的源代码遵循GNU通用公共许可证第3版，可以从 官方网站 下载。

Structator的主要功能包括：
- 构建索引：给定一个包含所有目标序列的FASTA文件，用户可以构建不同的索引来支持后续的搜索操作。
- 模式搜索：给定一个包含多个RNA序列-结构模式（RSSP）的文件，用户可以在预计算的索引中进行搜索，以找到相似的RNA序列。

每个RSSP由三行组成，分别是描述、序列本身以及以点括号表示法表示的二级结构。例如：

>Example RNA sequence
AUCGAUAGCUGA
(((((....)))))