Vyhľadávanie podobných sekundárnych štruktúr RNA

Abstract

Reťazce RNA na rozdiel od DNA môžu vytvárať zložité sekundárne štruktúry, ktoré významne ovplyvňujú ich vlastnosti. Cieľom tejto práce bolo vytvorenie aplikácie, ktorá umožňuje do detailov navrhnúť vzor sekundárnej štruktúry RNA a následne v danej množine sekvencií RNA vyhľadať reťazce s podobnými sekundárnymi štruktúrami. Aplikácia má aj priamy prístup do databázy GenBank, z ktorej sa na základe užívateľom zadaného dotazu sťahujú sekvencie RNA. Sekvenciám bez sekundárnej štruktúry sa táto dopočíta pomocou funkcií prevzatých z Vienna RNA Package. Súčasťou aplikácie je grafické rozhranie, v ktorom je možné vzor pohodlne navrhnúť, ako aj prehliadať nájdené podobné sekundárne štruktúry. Práca obsahuje úvod do problematiky hľadania sekundárnych štruktúr RNA a jeho možné využitie pri tvorbe fylogenetických stromov. Súčasťou práce je aj popis všetkých najdôležitejších postupov, ktoré boli použité.

In contrast to DNA, the RNA strings fold into complicated secondary structures, which are highly important for their function. Main goal of this work was to create an application, which allows designing a detailed pattern of RNA secondary structure and then finding similar ones in the given set of RNA. The application has also direct access to GenBank database, from which it can download RNA sequences according to the user-defined query. Sequences without secondary structure are folded using a function from Vienna RNA Package. A part of the application is a graphic user interface, which provides comfortable way to design a pattern and allows the browsing found similar secondary structures. The work also presents basic principles of searching of similar RNA secondary structures and its usage in building phylogenetic trees. Description of all used algorithms is present too.