?
Сравнение молекул РНК: энергия связывания и статистические свойства случайных последовательностей
В данной работе предлагается новый статистический подход для решения задачи сравнения (``выравнивания'') двух последовательностей РНК. Данная проблема рассматривается с точки зрения связывания двух взаимодействующих полимеров, имеющих сложную иерархическую кактусообразную структуру характерную для молекул РНК. Выравнивание двух последовательностей характерезуется числом совпадающих и несовпадающих букв, а также числом пропусков (\glqq делеций\grqq). Для каждого выравнивания определяется \glqq весовая функция\grqq, имеющая смысл свободной энергии, которая помимо непосредственной энергии контактов учитывает комбинаторный вклад образования различных кактусообразных вторичных структур. В работе определяется свободная энергия связывания двух молекул РНК и обсуждается ряд таких статистических свойств, как флуктуации средней энергии связывания двух молекул РНК и распределение длин петель в образованной структуре. Анализ зависимости удельной свободной энергии (на один мономер) комплекса двух случайных молекул РНК от числа используемых букв $c$ в алфавите (типов нуклеотидов) позволил выдвинуть гипотезу о наличии критического поведения при $c=4$, что дает основания делать вывод о выделенности алфавита из четырех букв, используемого природой.