Combinational and Computational Methids for the Analysis, Prediction, and Design
用于分析、预测和设计的组合和计算方法
基本信息
- 批准号:7413782
- 负责人:
- 金额:$ 26.34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2007
- 资助国家:美国
- 起止时间:2007-09-10 至 2012-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAlgorithmsBase PairingBiologicalCharacteristicsCodeComputational TechniqueDataDiseaseFree EnergyGene ExpressionGoalsHuman Genome ProjectMethodsModelingOutcomePerformancePreventionProteinsRNARNA FoldingRNA VirusesResearchRoleStructureStructure-Activity RelationshipViral GenomeViral Packagingcombinatorialdesignmathematical modelmolecular modelingmulticore processornovelnovel strategiessuccessviral RNA
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): The Human Genome Project and related efforts have generated enormous amounts of raw biological sequence data. However, understanding how biological sequences encode structural and functional information remains a fundamental scientific challenge. In particular, the information encoded in RNA viral genomes extends well beyond their protein coding role to the role of intra-sequence base pairing in viral packaging, replication, and gene expression. Thus, deciphering the different levels of information encoded in these sequences is essential for a full understanding of structure-function relationships in RNA viruses. Our goal is understanding how secondary structure information, expressed as the selective formation of base pairs, is encoded in large RNA viral genomes. Since current prediction methods cannot reliably and efficiently treat these lengthy sequences, we are developing novel combinatorial and computational approaches to the analysis, prediction, and design of viral RNA secondary structures. The outcomes of our research will be a discrete mathematical model of RNA folding and high-performance combinatorial algorithms for predicting secondary structures for large RNA molecules. The success of our methods for unenveloped icosahedral RNA viruses would extend to other large RNA molecules and have important implications for the prevention and treatment of numerous RNA-related diseases. Our research addresses 3 specific aims. (1) We will identify and evaluate characteristics of RNA secondary structures which differentiate base pairings that encode significant structural and functional information from those which are not well-determined. By refining our combinatorial model of RNA folding, we will distinguish configurations whose folding follows natural energy minima from base pairings that encode well-determined, and likely functionally significant, substructures. (2) We will predict new structures by developing the mathematical framework and computational techniques needed to construct a low-energy RNA secondary structure from minimal free energy substructures. By exploiting parallel and multicore processors, our novel approach will predict important functional motifs in the secondary structures of large RNA molecules with a greater degree of accuracy. (3) We will compare the compatibility of our predicted secondary structures with experimental information on RNA viruses using three-dimensional molecular modeling methods. These complimentary approaches will be used iteratively to arrive at a final model, and to design experimentally testable hypotheses.
描述(由申请人提供):人类基因组计划和相关工作已经产生了大量的原始生物序列数据。 然而,了解生物序列如何编码结构和功能信息仍然是一个基本的科学挑战。 特别是,RNA病毒基因组中编码的信息远远超出了它们的蛋白质编码作用,延伸到病毒包装、复制和基因表达中序列内碱基配对的作用。 因此,破译这些序列中编码的不同水平的信息对于全面理解RNA病毒的结构-功能关系至关重要。 我们的目标是了解二级结构信息(表示为碱基对的选择性形成)是如何在大型 RNA 病毒基因组中编码的。 由于当前的预测方法无法可靠有效地处理这些冗长的序列,我们正在开发新的组合和计算方法来分析、预测和设计病毒 RNA 二级结构。 我们的研究成果将是 RNA 折叠的离散数学模型和用于预测大 RNA 分子二级结构的高性能组合算法。 我们针对无包膜二十面体 RNA 病毒的方法的成功将扩展到其他大 RNA 分子,并对许多 RNA 相关疾病的预防和治疗具有重要意义。 我们的研究涉及 3 个具体目标。 (1) 我们将识别和评估 RNA 二级结构的特征,这些特征将编码重要结构和功能信息的碱基配对与那些尚未明确确定的碱基配对区分开来。 通过完善我们的 RNA 折叠组合模型,我们将区分折叠遵循自然能量最小值的配置与编码明确且可能具有重要功能的子结构的碱基配对。 (2) 我们将通过开发从最小自由能子结构构建低能 RNA 二级结构所需的数学框架和计算技术来预测新结构。通过利用并行和多核处理器,我们的新方法将以更高的准确度预测大 RNA 分子二级结构中的重要功能基序。 (3)我们将使用三维分子建模方法比较我们预测的二级结构与RNA病毒实验信息的兼容性。这些补充方法将被迭代地使用以获得最终模型,并设计可通过实验检验的假设。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Christine E Heitsch其他文献
Christine E Heitsch的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Christine E Heitsch', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: Multimodal RNA structural motifs in alphavirus genomes: discovery and validations
合作研究:甲病毒基因组中的多模式 RNA 结构基序:发现和验证
- 批准号:
9460591 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Collaborative Research: Multimodal RNA structural motifs in alphavirus genomes: discovery and validations
合作研究:甲病毒基因组中的多模式 RNA 结构基序:发现和验证
- 批准号:
10226177 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Combinational and Computational Methids for the Analysis, Prediction, and Design
用于分析、预测和设计的组合和计算方法
- 批准号:
7495167 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Combinational and Computational Methids for the Analysis, Prediction, and Design
用于分析、预测和设计的组合和计算方法
- 批准号:
8135402 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Combinational and Computational Methids for the Analysis, Prediction, and Design
用于分析、预测和设计的组合和计算方法
- 批准号:
7683172 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Combinational and Computational Methids for the Analysis, Prediction, and Design
用于分析、预测和设计的组合和计算方法
- 批准号:
7924854 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
相似国自然基金
地表与大气层顶短波辐射多分量一体化遥感反演算法研究
- 批准号:42371342
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
高速铁路柔性列车运行图集成优化模型及对偶分解算法
- 批准号:72361020
- 批准年份:2023
- 资助金额:27 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
随机密度泛函理论的算法设计和分析
- 批准号:12371431
- 批准年份:2023
- 资助金额:43.5 万元
- 项目类别:面上项目
基于全息交通数据的高速公路大型货车运行风险识别算法及主动干预方法研究
- 批准号:52372329
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
高效非完全信息对抗性团队博弈求解算法研究
- 批准号:62376073
- 批准年份:2023
- 资助金额:51 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Synthetic mRNA Control Set for Nanopore-Based Pseudouridine Modification Profiling in Human Transcriptomes
用于人类转录组中基于纳米孔的假尿苷修饰分析的合成 mRNA 对照集
- 批准号:
10582330 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Detecting and locating cancer for patients with CT-detected lung nodules
为 CT 检测到肺结节的患者检测和定位癌症
- 批准号:
10318013 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Optimized workflows for structural variant analysis of the Kids First genomes using short and long reads
使用短读长和长读长对 Kids First 基因组进行结构变异分析的优化工作流程
- 批准号:
10432507 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Optimized workflows for structural variant analysis of the Kids First genomes using short and long reads
使用短读长和长读长对 Kids First 基因组进行结构变异分析的优化工作流程
- 批准号:
10602532 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别:
Detecting and locating cancer for patients with CT-detected lung nodules
为 CT 检测到肺结节的患者检测和定位癌症
- 批准号:
10704494 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 26.34万 - 项目类别: