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数学模型提供了对RNA的共转录折叠的见解

2019-01-19 09:14:12 • 来源：

研究人员提出“Oritatami”作为RNA的共转录折叠的数学模型，以扩大RNA折纸的应用 - 这是分子自组装中最重要的实验突破之一。Geary，Rothemund和Andersen的RNA折纸是一种纳米级矩形瓷砖的实验性结构，它是从共转录折叠的RNA序列自组装的，如图1所示。需要编程这种分子自组装的理论模型，如Winfree的抽象瓷砖装配模型(aTAM)在实验DNA瓷砖自组装方面取得了巨大的成功，它通过让单位DNA瓷砖以某种预编程方式相互连接来自组装结构。

数学模型提供了对RNA的共转录折叠的见解

有了Geary，现在电子通信大学的Shinnosuke Seki和他的同事Pierre-Etienne Meunier和芬兰和法国的Nicolas Schabanel都提出了Oritatami来帮助理解cotranscriptional 折叠的本质，即细胞控制体内RNA折叠的方式。

通过这项工作，他们可以用RNA实现计算设备，而不是简单地预测RNA的最可能的构象，利用顺序折叠来做一些实际的事情，例如计数。二进制计数器证明实现了技术中用作分子自组装的最重要类型的设备之一。作者设计了一个oritatami二元计数器(参见图2)，该计数器提出了一种使用共转录折叠技术在体内计数生物分子的方法。他们还提出了一种固定参数易处理(FPT)算法，以促进oritatami的设计过程。

转录

转录是基因表达的第一步，其中A，C，G，T上的DNA模板序列被复制到A，C，G，U上的RNA转录物序列，称为信使RNA(mRNA)。一种名为RNA聚合酶的酶扫描DNA模板并将其逐字复制为A - > U，C - > G，G - > C和T - > A.

Cotranscriptional折叠

RNA序列倾向于在其自身上快速折叠以获得最稳定的构象，因此，RNA转录物在其仍在产生时已经开始折叠。RNA转录物折叠的特征在于转录物在转录时以连续过程折叠。这意味着折叠受到股线生产率的控制。这种折叠方式因此被称为共转录或动力学折叠。以这种折叠方式，局部稳定的RNA结构优于一些折叠，具有更好的稳定性，因为它们需要首先展开部分的折叠部分才能形成。

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