RNAhybrid — это биоинформатический инструмент для предсказания взаимодействий небольших некодирующих РНК, в частности микроРНК (miRNA), с мРНК-мишенями на основе расчёта минимальной свободной энергии гибридизации. Программа разрабатывалась как специализированный алгоритм для поиска комплементарных участков между короткими и длинными РНК-секвенциями с учётом термодинамических параметров, структуры спариваний и допусков к петлям и несовпадениям.
Принцип работы RNAhybrid базируется на вычислении наиболее термодинамически выгодной модели двухцепочечной гибридизации, при которой минимизируется суммарная свободная энергия. Инструмент обычно используется для скрининга потенциальных сайтов связывания miRNA в 3'UTR и других регионах транскриптов, ранжирования кандидатов по энергии взаимодействия и визуализации предсказанных шпилек и петлевых структур. RNAhybrid применяется как автономная программа в командной строке, так и компонент в конвейерах анализа экспрессии и функциональной аннотации.
- Алгоритм термодинамики: поиск оптимальной двуцепочечной гибридизации, минимизирующей свободную энергию.
- Поддержка mismatches и петель: учёт внутренних и наружных петель, односторонних несовпадений и гв-ватсон-кригтиновых пар.
- Поиск локального спаривания: нахождение локальных участков комплементарности между короткой и длинной последовательностью.
- Ранжирование по энергии: сортировка предсказаний по величине свободной энергии для выделения наименее стабильных и наиболее вероятных взаимодействий.
- Гибкая настройка параметров: возможность задания ограничений на длину спаривания, число допущенных несовпадений и пороговых значений энергии.
- Поддержка пакетной обработки: анализ множественных пар последовательностей в автоматизированном режиме.
- Форматы ввода/вывода: совместимость с обычными нуклеотидными последовательностями и вывод результатов в текстовом формате, удобном для последующей фильтрации.
- Интеграция в рабочие процессы: часто используется совместно с инструментами предобработки данных, аннотации генов и функционального анализа.
- Применение в исследованиях: полезен для гипотез о регуляции генной экспрессии, дизайна экспериментов по валидации miRNA-мишеней и интерпретации данных секвенирования.
- Ограничения и интерпретация: предсказания основаны на термодинамике и не учитывают все клеточные факторы, потому результаты требуют экспериментальной проверки.