作者：解螺旋.子非鱼

RNA自从在中心法则中占有一席之位以后，大家就开始争相热捧。RNA的单链性质导致它与DNA不同，分子中的一部分核苷酸可与其他部分的核苷酸互相配对，即RNA可产生折叠。我们知道生物分子的功能与结构是密切相关的，折叠的RNA能部分甚至完全解释RNA分子的功能。对于当前的三维结构还是过于复杂，所以我们主要专注于二级结构的预测。

有关二级结构的预测，小鱼今天就为大家介绍一款性价比极高的软件:RNAStructure。

RNAStructure利用 Zuker算法（Zuker Algorithm），根据最小自由能原理 （minimizing free energy）， 通过RNA一级序列预测RNA二级结构。 预测所用的热力学数据是最近由Turner实验室获得。该软件使用了一些模块来扩展Zuker算法的能力，并使之为一个界面友好的 RNA折叠程序。

为什么说他性价比高呢？除了可以检测RNA单链折叠，还可以进行DNA单链折叠、RNA或DNA分子间折叠、还有高大上的Refold 功能：重新折叠选项可读取一个由任何折叠模块生成的存盘文件*.sav，并生成一个不同的次优结构。（就是“折上再折”，折到你满意为止！）

小鱼今天就给大家介绍如何使用RNA structure对RNA进行二级结构的预测。

打开RNAstructure，点File-new sequence,将序列粘贴到指定的位置，命名并保存序列。

点击RNA一栏，可以看到许多重要的菜单，比如：

Fold RNA Single Strand：此项使用 RNA 参数打开折叠窗口；

Fold RNA Biomolecular：此项使用 RNA 参数折叠两个单体；

MaxExpect: Predict RNA EMA Structure:此项可预测最大期望精确度的RNA结构；

Efn2 RNA：此项测定生成的 RNA 二级结构的自由能，储存在 ct 文件格式中；

Dot Plot：此项可计算任何折叠的序列的点阵图，用于已经折叠并存盘的序列；

Oligo Walk：打开 Oligo Walk tool 帮助确定一个与 RNA 对象紧密杂交的寡聚体；

MaxExpect:Predict RNA EMA Structure；

本例选择进行RNA单链折叠，点击“Fold RNA Single Strand”：

弹出RNA Fold窗口，点击“Sequence File”选择要预测的序列，窗口还有以下重要选项：

Max% Energy Difference（最大能量差异百分值）：设定所允许的输出结构自由能与最小自由能的差异百分数数值。例如：如果结构的最小自由能为-100 kcal/mol，最大能量差异百分值，则会排除任何等于或大于-90 kcal/mol 的结构（大于即为负值更小）。

Max number of structures（最大结构数）：所预测的可能结构的数量的绝对上限值。最大为1000。

Window size（窗口大小）：此参数设定所生成的次优结构之间的差异程度。Windows size设定值越小，则生成的结构则越接近的结构；反之，Windows size设定值越高，则生成的结构则差异越大。

在菜单栏点击Force:强制选项,就是各种高级设置，只为打造更个性化更special的RNA结构！比如：

Base pair:强制某个碱基配对；

Chemical Modification：强制某个碱基进行化学修饰；

Double Stranded:强制某个碱基为双链模式

不过筛选条件越苛刻，获得合适的RNA二级结构就越少甚至没有

此处选择强制第30个碱基为双链模式，点击Double Stranded，弹出“Force double”窗口，在指定位置输入“30”，点击“OK and Close”：

点击“Temperature”和“Maximum Loop”可以设置温度和最大茎环数~

经历了这么多的繁文缛节，终于到高潮了！点击RNA Fold窗口中的“START”，再点击“Draw Structures”：

千呼万唤，终于粉墨登场，我的RNA二级结构：

最后，选择Edit-Copy 菜单将结果图拷贝到剪贴板，并可复制到其它应用程序。

RNA二级结构的预测，听起来好高大上，跟着小鱼操作一遍，你会发现其实很简单哦！

2015-07-22