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Towards 3D structure prediction of large RNA molecules: an integer programming framework to insert local 3D motifs in secondary structure

The prediction of RNA three-dimensional structures from its sequence only is a milestone to RNA function analysis and prediction. In recent years, many methods addressed this challenge, ranging from cycle decomposition and fragment assembly to molecular dynamics simulations. However, their predictions remain fragile and limited to small RNAs. In this work, we introduce RNA-MoIP, a new framework incorporating the novel local motif information available in databases for the prediction of RNA structures. We show that our approach (i) improves the accuracy of canonical base pair predictions, (ii) identifies the best secondary structures in a pool of sub-optimal structures, and (iii) predicts accurate 3D structures of large RNA molecules. / Un objectif principal de l'analyse fonctionnelle et prédictive de l'ARN est d'obtenir sa structure tridimensionnel à partir de sa séquence. Pour résoudre ce problème, plusieurs méthodes ont été développées durant les dernières années, telles la décomposition cyclique, l'assemblage de fragments et la simulation de dynamiques moléculaire. Cependant, leurs capacacités prédictives restent limitées. Nous avons mis au point un nouvel outil, RNA-MoIP, permettant d'incorporer l'information des motifs locaux nouvellement accessibles dans des bases de données pour la prédiction de structures d'ARN. Nous montrons que notre approche (i) améliore la prédiction des paire de bases canoniques (ii) identifie la meilleure structure secondaire dans un ensemble de sous-optimaux et (iii) prédit des structures 3D précises pour de large molécules d'ARN.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114361
Date January 2013
CreatorsReinharz, Vladimir
ContributorsJérôme Waldispuhl (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (School of Computer Science)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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