Аналоги Nussinov algorithm
End of list — алгоритмический метод для предсказания вторичной структуры биополимеров с учётом комплементарных пар оснований, являющийся вариацией динамического программирования, аналогичной алгоритму Нуссинова; он вычисляет оптимальную парную укладку последовательности путём рекурсивного разбиения на подпоследовательности и оценки максимального числа образующихся пар с возможностью учета специфических ограничений, таких как минимальная длина петли и запрещённые перекрёстные связи, обеспечивая полиномиальное время работы и компактное представление оптимальных структур для последующего восстановления вторичной структуры.
Cubase представляет собой цифровую аудиостанцию, используемую для создания, записи, редактирования и аранжировки музыки, предоставляющую инструменты для работы с многоканальными треками, виртуальными инструментами и эффектами. В ней реализованы функции, позволяющие автоматизировать процессы компоновки и анализа музыкальных структур, что делает программное обеспечение аналогом алгоритмических подходов к оптимизации и предсказанию последовательностей, подобных алгоритму Нуссинова в биоинформатике, обеспечивая систематическое моделирование взаимосвязей и упорядочивание элементов композиции для достижения согласованной гармонической структуры.
Compara AI — алгоритмический подход для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на динамическом программировании и вдохновлённый принципами метода Нуссинова; он оптимизирует комплементарные взаимодействия между нуклеотидами, учитывает энергетику образования спиралей и петлевых элементов и предназначен для быстрого сравнения и выравнивания последовательностей с целью выявления наиболее вероятных внутримолекулярных пар оснований, при этом реализует упрощённые эвристики для обработки длинных последовательностей и уменьшения вычислительной сложности по сравнению с классическим алгоритмом.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
ViennaRNA Package — это набор программ и библиотек для прогнозирования вторичной структуры и термодинамических свойств одноцепочечных РНК на основе минимизации свободной энергии и статистической механики; в отличие от классического алгоритма Нуссинова, который строит структуру методом динамического программирования с простыми оценками парных взаимодействий, ViennaRNA использует всесторонние неэмпирические энергетические параметры (энергии стэкинга, петли, гибридизации и др.), алгоритмы для расчёта минимальной свободной энергии, октимального множества структур и распределения по Больцману, а также инструменты для шумовой оценки и анализа консервации структур, предоставляя гибкие API для интеграции в биоинформатические конвейеры и визуализации.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
LinearDesign — метод для предсказания вторичной структуры РНК и проектирования последовательностей, основанный на линейном (по времени) приближении динамического программирования, аналогичный по целям алгоритму Нуссинова, но оптимизированный для масштабируемости; он использует эвристики и упрощённые модели энергии для последовательного поиска вероятных пар оснований и структур с упором на быстродействие при обработке больших наборов и длинных последовательностей, сохраняя при этом приемлемую точность предсказания и позволяя эффективно интегрироваться в конвейеры дизайна и анализа РНК.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
RNAalifold — алгоритм для предсказания консенсусной вторичной структуры РНК на основе множественного выравнивания последовательностей, расширяющий принцип динамического программирования, применяемый в алгоритме Нуссинова, с учётом как термодинамической стабильности, так и консервативности нуклеотидных пар в выравнивании; метод максимизирует среднюю энергию свободной структуры с добавлением штрафов и бонусов, отражающих приоритеты сохранения комплементарных пар и компенсирующих мутаций, что позволяет получать более надёжные и биологически значимые предсказания для гомологичных РНК по сравнению с одиночными последовательностями.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
CycleFold — алгоритмический метод для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на динамическом программировании и являющийся вариантом подхода Нуссинова; он учитывает циклические и псевдоузловые элементы, расширяя класс допустимых пар оснований по сравнению с классическим алгоритмом, и оптимизирует энергию вторичной структуры или число сопряжённых пар, используя табличные рекуррентные соотношения для подсчёта оптимальных подструктур и сборки глобального решения; благодаря модификациям правил разбиения и учёту дополнительных конфигураций CycleFold обладает повышенной способностью моделировать сложные конформации РНК при относительной вычислительной эффективности.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
RNAhybrid — программный инструмент для предсказания гибридизации малых РНК (например, микроРНК) с мишеневыми участками матричной РНК, использующий динамическое программирование для поиска энергетически наиболее выгодных комплементарных взаимодействий между двумя последовательностями; в отличие от классического алгоритма Нуссинова, ориентированного на предсказание вторичной структуры одной одиночной РНК путем максимизации числа спариваний, RNAhybrid учитывает свободную энергию гибридизации, позволяет моделировать петли и несовпадения, возвращает минимально энергетическое состояние дуэта и предоставляет оценки энергии связки, что делает его полезным для идентификации вероятных сайтов связывания коротких регуляторных РНК in silico.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
RNAforester — программный инструмент для сравнения и кластеризации вторичных структур РНК, использующий алгоритмы, основанные на динамическом программировании и деревообразном представлении структур для поиска оптимального сопоставления между петлями и стволами; в отличие от классического алгоритма Нуссинова, который прогнозирует минимум свободной энергии пар оснований в рамках одной последовательности, RNAforester фокусируется на сопоставлении и оценке сходства уже предсказанных или экспериментально определённых вторичных структур, учитывая топологию ветвлений и позволяя выявлять консервативные мотивы и структурную гомологию между разными РНК.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
LinearFold — это алгоритм для предсказания вторичной структуры одноцепочечных РНК, предназначенный для быстрого приближённого вычисления структуры в линейном по длине последовательности времени и памяти, в отличие от классического алгоритма Нуссинова с квадратичной или кубической сложностью; он использует жадный иерархический парсинг с эвристиками динамического программирования и скользящим окном, позволяющими постепенно строить структуру в онлайн-режиме, при этом достигая близких к оптимальным энергетических оценок и значительно ускоряя работу на длинных последовательностях, что делает его особенно полезным для анализа геномных масштабов и интерактивных приложений.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
Ensemble Learning — метод машинного обучения, объединяющий несколько моделей (базовых алгоритмов) для повышения общей точности и устойчивости предсказаний по сравнению с отдельными моделями; основывается на идее консолидации разнообразных гипотез через методы агрегации, такие как взвешенное голосование, бэггинг, бустинг и стекинг, которые уменьшают смещение и дисперсию оценок при сохранении или улучшении обобщающей способности; в биоинформатике и задачах структурного предсказания ансамблевые подходы применяются для сочетания локальных правил и глобальных оптимизационных критериев, аналогично принципу алгоритма Нуссинова, где комбинация результатов поэлементных оценок и глобальной оптимизации приводит к более надёжной реконструкции структуры.
HotKnot — алгоритм для предсказания вторичной структуры одноцепочечных РНК, являющийся модификацией динамического программирования, сходной по целям с алгоритмом Нуссинова, но ориентированной на эффективное обнаружение псевдоузлов и локальных стебель-петля структур; он комбинирует оценку термодинамической стабильности спариваний с эвристиками по отбору локально устойчивых стеблей, допускает перекрывающиеся взаимодействия и использует вложенное сканирование для сокращения пространства поиска, что делает его пригодным для анализа длинных последовательностей с сохранением разумной вычислительной сложности и повышения точности при наличии нестандартных топологий.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
CentroidFold — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на поиске центроидной структуры в ансамбле конформаций с использованием вероятностных матриц парности; в отличие от классического алгоритма Нуссинова, который оптимизирует число пар оснований, CentroidFold минимизирует ожидаемую дистанцию к ансамблю структур (максимизирует сходство с распределением вероятностей пар) и часто использует динамическое программирование с оценками на основе вероятностей спаривания и энергийнo-статистических моделей, что позволяет получать более устойчивые и статистически обоснованные предсказания, особенно при учёте неопределённости и альтернативных конформаций.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Linux
CONTRAfold — статистическая модель предсказания вторичной структуры РНК, разработанная для улучшения точности по сравнению с традиционными алгоритмами типа Нуссинова за счёт обучения параметров на наборах экспериментально подтверждённых структур; в отличие от энергетиеских моделей, CONTRAfold использует условные случайные поля и вероятностную оценку пар основанную на признаках локальных контекстов и мобильности цепи, что позволяет учитывать статистические корреляции и неопределённости взаимодействий, обеспечивая гибкую настройку под данные и часто более высокую точность предсказаний при сохранении схожей по сложности динамики программирования для оптимального развертывания спариваний.
RNAsoft — программный пакет для предсказания вторичной структуры одноцепочечных РНК, реализующий динамическое программирование по аналогии с алгоритмом Нуссиновa; он вычисляет оптимальные по числу комплементарных пар структуpы и учитывает стандартные правила спаривания оснований, предлагая эффективную реализацию с полиномиальной сложностью по длине последовательности и возможностью обработки входных данных разной длины; в сравнении с классическим алгоритмом реализует дополнительные оптимизации для памяти и скорости, поддерживает вывод одной оптимальной структуры и набор субоптимальных вариантов, а также предоставляет интерфейс для пакетной обработки и интеграции в биоинформатические конвейеры.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
MLMD — динамический программный алгоритм для предсказания вторичной структуры одноцепочечной РНК, представляющий собой модификацию и обобщение подхода Нуссинова, ориентированную на минимизацию свободной энергии с учётом расширенного набора правил сочетаемости нуклеотидов и дополнительной штрафной функции для стереохимических и термодинамических ограничений; алгоритм использует рекуррентные соотношения для оценки оптимального паросочетания, поддерживает учёт петлевых вкладов различного типа и длины, обеспечивает размещение комплементарных пар с максимизацией числа стабилизирующих взаимодействий и позволяет эффективно вычислять решение за полиномиальное время с использованием таблицы динамического программирования.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Linux
CONTRAfold 2.02 — статистическая модель и программная реализация для предсказания вторичной структуры РНК, предложенная как альтернатива термодинамическим подходам типа алгоритма Нуссинова; вместо энергетических параметров CONTRAfold использует обучаемую условную вероятностную модель, основанную на методах машинного обучения и максимизации правдоподобия на наборах известных структур, что позволяет учитывать эмпирические корреляции и улучшать точность прогнозов пар оснований; версия 2.02 включает оптимизации алгоритмов вывода и эвристики для повышения скорости и устойчивости при работе с длинными последовательностями, поддерживает вероятностную оценку образующихся участков спаривания и обычно демонстрирует сопоставимую или лучшую производительность по сравнению с классическими динамическими программами при сопоставимых вычислительных ресурсах.
DotKnot — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на динамическом программировании и являющийся аналогом алгоритма Нуссинова; он оптимизирует разбиение последовательности на непересекающиеся пары нуклеотидов, учитывая термодинамические и геометрические ограничения, чтобы максимизировать число образованных спариваний или суммарную силу взаимодействий, при этом поддерживает возможность учета определённых типов оснований и минимальной длины петли, что делает его пригодным для быстрой эвристической оценки стеблевых структур и вложенных петельных мотивов в сегментах средней длины.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
ProbCons — метод множественного выравнивания белковых последовательностей, основанный на вероятностном моделировании парных выравниваний и технике согласованности (consistency); сначала строятся матрицы вероятностей парных выравниваний с использованием скрытых марковских моделей, затем эти вероятности распространяются между всеми парами последовательностей для получения согласованных скоринговых матриц, после чего применяется жадный алгоритм для построения окончательного множественного выравнивания, что обеспечивает улучшенную точность по сравнению с классическими динамическими подходами за счёт интеграции неопределённостей парных соответствий и глобальной информации из набора последовательностей.
Rexing — алгоритм для предсказания вторичной структуры одноцепочечных нуклеиновых кислот, эволюционно связанный с подходом Нуссинова, который использует динамическое программирование для максимизации числа комплементарных пар оснований при заданных ограничениях на минимальную петлю; в отличие от классического Нуссинова, Rexing вводит модифицированные критерии оценивания и эвристические поправки для учета тривиальных вложенных структур и термодинамических поправок, что повышает устойчивость предсказаний в условиях ограниченных данных и сокращает вычислительную сложность при больших последовательностях.
Fold — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на динамическом программировании и аналогичный алгоритму Нуссинова: он вычисляет оптимальную максимально-спаренную структуру для заданной последовательности, учитывая комплементарность оснований и ограничения на образование петлей, посредством заполнения и обратного обхода матрицы оптимальных подсубстрок; в отличие от энергетически детерминированных моделей, Fold может использовать упрощённую оценку парообразования и дополнительные эвристики для учёта биологически релевантных ограничений, что делает его быстрым инструментом для крупномасштабного анализа и сравнения последовательностей.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
Stochastic Sampling — метод для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на статистическом отображении ансамбля возможных складок в соответствии с их термодинамической вероятностью, служащий аналогом детерминистского алгоритма Нуссинова; вместо поиска единственной структуры с максимальным числом пар он генерирует множество структур путём случайного выбора спариваний пропорционально их вклада в распределение Больцмана, позволяя оценивать вариабельность, вероятность конкретных спариваний и ансамблевые свойства молекулы, а также улучшать моделирование редких или нискоэнергетических конфигураций, которые могут быть упущены жадкими методами.
Scorer — алгоритмический компонент, реализующий оценку и подбор оптимальных вторичных структур РНК по принципу динамического программирования, схожий по назначению с алгоритмом Нуссинова; на вход принимает последовательность нуклеотидов и набор правил сочетаемости пар оснований, постепенно собирая матрицу оценок для всех подпоследовательностей и выбирая разбиение с максимальным суммарным баллом, при этом может учитывать штрафы за петли и неклассические пары, поддерживать как жадкие локальные, так и глобальные оптимизационные критерии и легко расширяться за счёт дополнительных энергетических функций или ограничений, что делает его гибким инструментом для предсказания комплементарных взаимодействий и анализа структуры вторичной РНК.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
ensmallen реализует алгоритм, аналогичный алгоритму Нуссинова, для предсказания вторичной структуры РНК на основе энергий спаривания нуклеотидов и принципа минимальной свободной энергии: динамическое программирование оценивает оптимальное разбиение последовательности на спаренные и непарованные позиции с учётом ограничений на петли и устойчивость стереотипных структур, позволяя эффективно вычислять оптимальную структуру за полиномиальное время; реализация в ensmallen ориентирована на производительность и интеграцию с современными инструментами биоинформатики, обеспечивая алгоритмические оптимизации и удобный интерфейс для пакетной обработки последовательностей.
AlphaKnot 2.0 — веб‑сервер и база данных для анализа топологии белковых моделей, полученных с помощью AlphaFold и ESMFold, предназначенные для обнаружения и количественной характеристики узлов, петлей и других видов переплетения в полипептидной цепи с учётом локальной доверительной оценки pLDDT; система определяет доминирующий тип узла и его «ядро» в виде минимальной подсети остатков, предоставляет матрицы положения узлов вдоль последовательности, визуализации и упрощённые модели, позволяет загружать собственные структуры в форматах PDB/CIF и сравнивать предсказания между моделями, а также снабжает базу данных масштабной каталогизацией сотен тысяч потенциально заузленных моделей из базовых сборок AlphaFold.
ViennaRNA Package — компьютерный набор программ для предсказания вторичной структуры и термодинамики РНК, включая модуль Vienna Suite Pro, реализующий эвристические и динамическое-программные методы, аналогичные алгоритму Нуссинова, для вычисления оптимальных и субоптимальных спариваний основанных на минимальной свободной энергии; пакет поддерживает расчет вероятностных ансамблей структур, подсчет энергии стэк-пар и шума, предоставляет интерфейсы командной строки и API для интеграции в биоинформатические конвейеры и применяется в исследовании фолдинга РНК, дизайне молекул и анализе консервации структурных элементов.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
AlphaFold Multimer — это расширение глубокой нейросетевой модели AlphaFold, разработанной для предсказания пространственной структуры белковых комплексов из аминокислотных последовательностей; в отличие от классических методов, таких как алгоритм Нуссинова, опирающегося на простые энергитические модели и динамическое программирование для образования вторичных структур, AlphaFold Multimer использует обученные представления последовательностей, эволюционные сопоставления и архитектуру внимания для учета межцепочечных взаимодействий, прогнозирует трёхмерные координаты атомов и оценки достоверности моделирования, обеспечивая высокую точность для гомо‑ и гетеромультимеров и позволяя учитывать контекст о коэволюции и стереохимических ограничениях в интегрированном машинном подходе.
Бесплатно✱
Windows
macOS
Linux
NUPACK — программный пакет и набор алгоритмов для анализа и проектирования структуры и термодинамики нуклеиновых кислот в растворе, расширяющий принципы динамического программирования, используемые в алгоритме Нуссинова, за счёт учёта многомолекулярных комплексов, составных структур и статистической суммы по всем вторичным структурам; он реализует вычисление вкладов свободной энергии на основе свёрнутых параметров стебель-петля, моделирует популяции структур при заданных концентрациях, поддерживает расчёт спектров гибридизации для гибридных систем и предоставляет инструменты для проектирования последовательностей с заданными структурными свойствами, что делает его подходящим для исследования термодинамики, кинетики и инженерии РНК/ДНК в биофизике и биоинженерии.
Бесплатно✱
Windows
macOS
Linux
RNAstructure — программный пакет для предсказания вторичной структуры одноцепочечной РНК, реализующий динамическое программирование по принципу алгоритма Нуссинова и его модификаций; он строит оптимальные некроссинговые пары оснований для заданной последовательности, максимально увеличивая число пар или минимизируя энергию в зависимости от выбранной модели, поддерживает ограничения на минимальную длину петель и дополнительные парные правила, выполняет расчёты за кубическое время по длине последовательности и предоставляет средства для трасcировки оптимальной структуры и оценки альтернативных комплементарных укладок, при этом в базовой форме не учитывает псевдозавороты и трёхмерную конфигурацию молекулы.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Sparsify — алгоритмический подход для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на оптимизациях классического алгоритма Нуссинов (Nussinov), который сокращает вычислительную сложность за счёт отсечения нерелевантных пар оснований и использования разреженных представлений динамической таблицы; метод сохраняет принцип максимизации числа комплементарных пар и рекурсивного разбиения, но применяет эвристики и предвычисленные ограничения (например, минимальную длину петли и допустимые пары), что позволяет эффективно обрабатывать длинные последовательности и уменьшать память и время вычислений по сравнению с наивной квадратично-кубической реализацией.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
LinearPartition — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, разработанный как приближённая и значительно более быстрая альтернатива классическим методам типа алгоритма Нуссинова; он использует эвристический подход с линейной временной сложностью относительно длины последовательности, применяя динамическое программирование с отсечением по приоритету (beam search) и оценкой вероятностей пар оснований для нахождения структуры с приближённо минимальной свободной энергией, что позволяет эффективно обрабатывать длинные последовательности и большие наборы данных с приемлемой точностью по сравнению с точными методами.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Linux
MXSCARNA — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, развивающий идеи модели Нуссинова, ориентированный на эффективное сравнение и совместное выравнивание нескольких последовательностей; основывается на динамическом программировании с учётом комплементарности нуклеотидов и энергетических границ спариваний, при этом вводит модифицированные штрафы и эвристики для повышения точности в условиях множественных последовательностей и варьирующихся консерваций, что позволяет выявлять общие структурные мотивы и консервативные стебли при разумной вычислительной сложности по сравнению с наивными многорядными подходами.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
UFold — это метод предсказания вторичной структуры РНК, использующий нейросетевые подходы и интерпретирующий задачу как проблему предсказания парных взаимодействий между нуклеотидами; в отличие от классического динамического программирования алгоритма Нуссинова, который ищет оптимальную структуру по энергии с применением рекурсивных соотношений, UFold преобразует последовательность в двумерное представление и применяет сверточные и трансформерные блоки для извлечения глобальных и локальных корреляций, обучаясь на наборах известных структур, что позволяет ему учитывать сложные зависимости и нередуцируемые взаимодействия, повышая точность предсказаний для длинных и структурно разнообразных РНК.
RactIP — алгоритмический метод для предсказания вторичной структуры одноцепочечных РНК, основанный на динамическом программировании и являющийся аналогом алгоритма Нуссинова; он оптимизирует количество образуемых пар оснований с учётом ограничений на образование петель и штрафов за нестандартные взаимодействия, поддерживает учет прогнозируемой энергоэффективности и допускает модификации для включения ковариационной информации и дополнительных термов энтальпии, что делает его пригодным для быстрого и масштабируемого анализа вторичных структур в задачах биоинформатики.
RNACast — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на вариантах динамического программирования, аналогичных алгоритму Нуссинова; он использует матрицу скоринговых значений для попарного сопоставления нуклеотидов и рекуррентные соотношения, позволяющие вычислить оптимальное развертывание пар оснований с учётом ограничений на петли и минимальную энергию конфигурации, при этом RNACast дополнительно вводит эвристики для обработки шумных данных и вариации правил спаривания, что повышает устойчивость предсказаний для коротких и средних последовательностей.
KineFold — алгоритм для предсказания вторичной структуры одноцепочечных РНК, моделирующий кинетику сворачивания и образование стеблей и петель путем пошаговой имитации динамики гибридизации нуклеотидов; в отличие от термодинамических подходов, таких как алгоритм Нуссинова, KineFold учитывает пути достижения структур, позволяя предсказывать метастабильные конформации и кинетически управляемые промежуточные состояния, использует эвристики для оценки вероятностей сворачивания и временных шкал событий, что делает его полезным для изучения процессов сворачивания на физиологическом времени и для моделирования эффекта скорости транскрипции и ко-трансляционного формирования структур.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Linux
RNAHeliCes — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на динамическом программировании и концепциях, схожих с алгоритмом Нуссинова, но ориентированный на выявление и оценку спиральных участков (гелиц); он рассчитывает оптимальное паросочетание оснований по максимизации суммы вкладов локальных гелиц с учётом минимальной длины стебля и термических поправок, использует матрицы для учёта вложенности и перекрытий спиралей и допускает простую интеграцию энергоориентированных штрафов и бонусов для специфичных мотивов; благодаря модульной структуре алгоритм эффективно обрабатывает последовательности средней длины и служит альтернативой классическим методам для задач, где приоритет отдаётся корректной идентификации коротких и устойчивых спиральных участков.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Linux
Sfold — программный инструмент для предсказания вторичной структуры РНК, разработанный как стохастическая альтернатива детерминированным методам вроде алгоритма Нуссинова; он использует статистические семплирования и модели энергетических состояний для генерации набора вероятных структур и оценки их популяций при равновесии, позволяя учитывать термодинамическую неоднозначность и конформационную изменчивость молекул; в отличие от Нуссинова, ориентированного на минимизацию свободной энергии и получение одной оптимальной структуры, Sfold предоставляет распределение вероятностей по множеству структур, что полезно для анализа ансамблевых свойств, визуализации вероятности спариваний и оценки устойчивости локальных мотивов РНК.
Petfolk — алгоритмический подход к предсказанию вторичной структуры РНК, основанный на динамическом программировании и напоминающий классический алгоритм Нуссинова: он ищет оптимальное разрезание последовательности на пары оснований с учётом правил комплементарности и энергетических критериев, сводя задачу к максимизации числа или суммарной энергии образованных спариваний; в отличие от оригинала Petfolk может включать модифицированные матрицы штрафов и бонусов для учёта специфических биохимических взаимодействий и локальных контекстов, что позволяет повысить точность предсказаний для длинных или структурно неоднородных последовательностей при сохранении полиномиальной временной сложности.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
SPOT-RNA — метод предсказания вторичной структуры РНК на основе глубокого обучения, представляющий собой нейросетевой аналог динамического программирования алгоритма Нуссинова: модель обучается на экспериментально подтверждённых структурах для прогнозирования пар оснований и структурных элементов напрямую из последовательности, учитывая как локальные, так и глобальные взаимодействия; в отличие от классических энергетических моделей, SPOT-RNA использует сверточные и рекуррентные архитектуры (включая attention-механизмы) для извлечения высокоуровневых признаков и обеспечивает повышенную точность для длинных и сложно сворачивающихся последовательностей, а также легко интегрируется с последующими этапами моделирования третичной структуры.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
RNAshapes — это алгоритмический подход и программный инструмент для анализа вторичной структуры РНК, основанный на классификации и обобщении структурных конфигураций с учётом их топологических «форм» (shapes), которые обобщают конкретные структуры по их каркасной организации пар оснований; в отличие от классического алгоритма Нуссинова, ориентированного на минимизацию свободной энергии для предсказания одной наиболее стабильной структуры, RNAshapes выделяет множество репрезентативных форм, группирует структуры эквивалентных топологий и позволяет исследовать пространство возможных стейбл-конформ с учётом различного уровня детализации, что упрощает сравнение, визуализацию и статистический анализ альтернативных рисунков спаривания при обработке больших наборов последовательностей.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
TurboFold — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, расширяющий динамическое программирование классического алгоритма Нуссинова с учётом консервации структуры в наборе гомологичных последовательностей; он итеративно оценивает вероятности пар оснований для каждой последовательности, агрегирует информацию о сопоставимых позициях между последовательностями и использует эти оценки для обновления локальных и глобальных энергий, что повышает точность предсказаний в условиях эволюционной сохранности пар оснований и позволяет выявлять совместно эволюционирующие контакты, недоступные при анализе одиночной последовательности.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
pfold — это алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, основанный на статистическом моделировании эволюции последовательностей и комбинирующий информацию о консервации нуклеотидов в множественном выравнивании с термодинамическими и вероятностными оценками парных взаимодействий; в отличие от классических методов, таких как алгоритм Нуссинова, pfold использует филогенетическую информацию и модель скрытой марковской структуры для расчёта апостериорных вероятностей образования пар, что повышает точность в случаях с эволюционно сохранёнными структурными элементами и позволяет учитывать как последовательные, так и структурные сигналы при одномоментном предсказании.
Бесплатно✱
Открытый исходный код
Windows
macOS
Linux
IPknot — алгоритм для предсказания вторичной структуры РНК, ориентированный на выявление псевдоузлов (pseudoknots), который комбинирует динамическое программирование с эвристическими методами для получения сбалансированного компромисса между точностью и вычислительной эффективностью; в отличие от классических подходов типа алгоритма Нуссинова, ограниченных некроссинговыми парами, IPknot использует модель принятия решений на основе оценочной функции свободной энергии и бутстрэп-подходов для выбора стабильных пар оснований, после чего реконструирует набор взаимосвязанных стержней и стренгов, допускающих пересечения в структуре, обеспечивая при этом контроль над сложностью предсказания и устойчивостью к шуму в входной последовательности.
Nucleospire DNA-RNA 1% promo formula DM Peptide — экспериментальный биоинформатический препарат, разработанный для моделирования и оптимизации вторичных структур нуклеиновых кислот с использованием подходов, сходных с алгоритмом Нуссинова: он сочетает статистические методы предсказания спариваний с эвристическими правилами для учета энергетики и кинетики формирования петель и стеблей; формула ориентирована на повышение точности распознавания комплементарных участков и устойчивых конформаций при малых концентрациях активного пептида (1%), обеспечивая баланс между скоростью вычислений и качеством предсказаний, что делает её пригодной для применения в студенческих и исследовательских задачах по проектированию РНК и ДНК-конструкций.
Arwen AI — алгоритмическая система для предсказания вторичной структуры РНК, основанная на динамическом программировании в духе алгоритма Нуссинова; она вычисляет оптимальные парные взаимодействия между нуклеотидами с учётом правил комплементарности и ограничений на петли, комбинируя таблицу оптимальных подрешений для получения наиболее стабильной структуры по заданной энергетической или сопутствующей оценочной функции; по сравнению с классическим Нуссиновым подходом Arwen AI может включать расширенные оценки стабильности, эвристики для обработки псевдоузловых структур и оптимизации производительности для длинных последовательностей, обеспечивая баланс между точностью предсказания и вычислительной эффективностью.
ProbKnot — алгоритм предсказания вторичной структуры РНК, разработанный для быстрого выявления локальных и высокочастотных петлевых взаимодействий путём агрегирования краткосрочных спариваний на основе расстояний и вероятностей образования пар; в отличие от динамического программирования в методе Нуссинова, ориентированного на оптимизацию общего числа взаимодействий, ProbKnot строит структуру итеративно, выбирая наиболее вероятные пары и разрешая конфликты простыми правилами голосования, что делает его более чувствительным к псевдоузлам и альтернативным конформациям, но менее гарантированным по оптимальности глобальной энергии.