将RNA结构拆分成二级结构单元(发卡、双螺旋、多分支环和假结结构)，并进一步将二级结构单元拆分为基本结构单元(碱基配对、发卡环、内环、突环和假结环等)，然后从实验结构中选取基本结构单元的三维结构模板组装成二级结构单元，再将二级结构单元组装成完整的RNA三维空间结构

新闻网讯（记者 粟晓丽） 10月15日，Nature系列子刊《科学报告》（Scientific Reports）刊发了物理学院肖奕教授课题组在非编码RNA三维空间结构预测方面的研究成果，论文题目为《RNA三维空间结构的快速和自动搭建》（Automated and fast building of three-dimensional RNA structures）。

    RNA即核糖核酸，普遍存在于动物、植物、微生物及某些病毒和噬菌体内，是遗传信息的载体。传统观念认为RNA只是作为遗传信息传递的载体和核糖体结构的单元参与蛋白质的生物合成。近年来越来越多的研究表明，还存在更大量的各种长度的其它类型的非编码RNA（不编码蛋白质的RNA），参与了染色质结构变化、转录启动调节、细胞核内外信号交流等各个层次的生理活动，而且与多种重大疾病的发生密切相关。例如小干扰RNA分子对基因沉默有显著的作用，并有望在未来开发出治疗疾病的新疗法，该发现以及干扰机制的研究获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。

    深入认识和理解非编码RNA及其多样性功能的关键，在于测定其三维空间结构。由于非编码RNA分子稳定性较低，实验上测定其三维空间结构要比测定蛋白质三维空间结构更加困难。为此，研究人员发展了一些用计算机来搭建或预测RNA分子三维空间结构的方法。然而现有的计算方法仅仅对短的或者拓扑结构较为简单的RNA分子三维结构的预测有较高的精度，对较大的RNA分子三维结构的预测偏差比较大；并且这些方法大多都不是自动化的，需要人机互动进行手动调整。因此，自动化高精度地预测非编码RNA分子的三维空间结构仍然是一个挑战。

    肖奕教授课题组根据非编码RNA三级结构的特征及原理，提出了一套基于RNA序列和二级结构（碱基配对）信息快速、自动搭建RNA三维空间结构的方法——3dRNA。该方法基于RNA的二级结构很大程度约束了其三维空间结构的实事， 由基本结构单元逐层次搭建RNA三维空间结构。首先将RNA结构拆分成二级结构单元(发卡、双螺旋、多分支环和假结结构)，并进一步将二级结构单元拆分为基本结构单元(碱基配对、发卡环、内环、突环和假结环等)，然后从实验结构中选取基本结构单元的三维结构模板组装成二级结构单元，再将二级结构单元组装成完整的RNA三维空间结构。该方法具有速度快、自动化和准确性较高等特征，为认识和理解非编码RNA的多样性功能提供了帮助。

    肖奕教授课题组的2008级博士生赵蕴杰和2009级博士生黄阳玉为该研究工作的主要参与者，另有一名博士生和两名硕士生参与了部分工作。其中赵蕴杰已于今年上半年毕业，上述研究成果是其博士学位论文的主要内容。

    《科学报告》（Scientific Reports）是Nature 出版集团于2011年新创刊的综合性网络期刊，目前被PubMed和SCI收录，涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。