일반기술

알앤에이(RNA) 슈도노트(Pseudoknot) 구조의 시각화 방법

RNA 분자의 Pseudoknot 구조는 2차 구조의 루프에 있는 염기와, 이 loop 외부에 있는 염기와의 결합으로 생성되는 3차 구조 요소이다. Pseudoknot은 3차 구조 형성에 필수적인 구조 요소일 뿐만 아니라, RNA 분자의 기능에 중요한 영향을 미친다.RNA 2차 구조를 시각화하는 프로그램은 개발된 것이 있으나, RNA Pseudoknot 구조를 시각화하기 위하여 개발된 기법이나 프로그램은 없다. RNA 2차 구조 드로잉은 트리로 취급할 수 있지만, RNA Pseudoknot 구조 드로잉은 그래프이고, 시각화하는데 훨씬 많은 계산량을 요구한다. 현재 RNA Pseudoknot 구조를 그리기 위해서는 2차 구조를 시각화하는 프로그램을 이용하여 2차 구조를 먼저 그리고 나서, Pseudoknot 부분을 선분으로 연결하거나 그래프 편집 기능을 이용하여 Pseudoknot을 나타내지만, RNA의 전체 구조가 커짐에 따라 사용자의 수작업에 의존한 시각화 작업은 어렵고, 시각화 결과도 만족스럽지 않았다. 기존의 표현 방법에서의 단점은 선분의 교차(Edge Crossing)가 많고 5'-end에서 3'-end 방향으로 RNA 서열을 따라가는 것이 복잡하여, 구조를 쉽게 파악하기 어렵다는 것이다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Pseudoknot가 포함된 전체 구조를 나타내기 위한 구조요소 및 자료구조를 설정, 시각화의 입력형식과 그리는 순서를 결정, 레귤러 루프와 스템의 연결관계와, Pseudoknot loop와 stem의 연결관계를 결정, Regular loop와 Pseudoknot loop의 반지름 계산, Regular loop에 포함된 염기 위치를 계산, Pseudoknot loop의 내부 각도 설정, Regular loop의 시작 각도와 stem의 각도를 계산, Pseudoknot loop내에서 Pseudoknot의 위치를 결정, RNA Pseudoknot와 이를 포함하는 RNA 전체 구조를 그리는 단계로서 이루어진다.본 기술은 알엔에이(RNA) 슈도노트(Pseudoknot) 구조의 시각화 방법으로 웹기반 모델링 시스템에 포함되도록 자바(JAVA)로 구현되었고, H-type Pseudoknot 구조를 시각화함으로써, RNA Pseudoknot 구조를 예측하고 모델링하는 데 적은 노력과 시간을 통하여 보다 향상된 구현결과를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.적은 노력과 시간으로 구조 예측이 가능하고, 구조 요소들의 모양이 왜곡되지 않고 간결하게 잘 그릴 수 있으며, RNA Pseudoknot 구조를 자동적으로 시각화 가능한 효과가 있다.