Computational RNA secondary structure design: empirical complexity and improved methods
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: We investigate the empirical complexity of the RNA secondary structure design problem, that is, the scaling of the typical difficulty of the design task for various classes of RNA structures as the size of the target structure is increased. The purpose of this work is to understand better the factors that make RNA structures hard to design for existing, high-performance algorithms. Such understanding provides the basis for improving the performance of one of the best algorithms for this problem, RNA-SSD, and for characterising its limitations. RESULTS: To gain insights into the practical complexity of the problem, we present a scaling analysis on random and biologically motivated structures using an improved version of the RNA-SSD algorithm, and also the RNAinverse algorithm from the Vienna package. Since primary structure constraints are relevant for designing RNA structures, we also investigate the correlation between the number and the location of the primary structure constraints when designing structures and the performance of the RNA-SSD algorithm. The scaling analysis on random and biologically motivated structures supports the hypothesis that the running time of both algorithms scales polynomially with the size of the structure. We also found that the algorithms are in general faster when constraints are placed only on paired bases in the structure. Furthermore, we prove that, according to the standard thermodynamic model, for some structures that the RNA-SSD algorithm was unable to design, there exists no sequence whose minimum free energy structure is the target structure. CONCLUSION: Our analysis helps to better understand the strengths and limitations of both the RNA-SSD and RNAinverse algorithms, and suggests ways in which the performance of these algorithms can be further improved.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».