کیوان آصف پور وکیلیان - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه اگروتکنولوژی، دانشگاه تهران
مجتبی محمودیان - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه تهران

بیوانفورماتیک، دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست‌شناسی مولکولی است. در چند دهه اخیر، پیشرفت در زیست‌شناسی مولکولی و تجهیزات مورد نیاز تحقیق در این زمینه، موجب افزایش سریع تعیین توالی ژنوم بسیاری از گونه‌های موجودات شده است. ساختار دوم توالی مولکول‌های RNA برای بسیاری از موجودات ساده شناسائی شده است. در این مقاله، یک برنامه با استفاده از نرم‌افزار رایانه‌ای MATLAB برای پیش‌بینی و نمایش دو بعدی ساختار دوم توالی RNA با کمترین انرژی آزاد به وسیله مدل ترمودینامیکی نزدیکترین همسایه (INN) طراحی شد. توالی tRNA-phe (ساختار دوم فنیل‌آلانین tRNA) مربوط به یوکاریوت Saccharomycescerevisiae به عنوان نمونه از پایگاه داده بیوانفورماتیک NCBI استخراج شد و به عنوان ورودی برنامه مورد استفاده قرار گرفت. در برنامه تهیه شده، یک الگوریتم با استفاده از برنامه نویسی دینامیکی برای محاسبه انرژی مربوط به زیرساختارهای اولیه تعریف شد. سپس با در نظر گرفتن زیرساختارهایی که انرژی آزاد مربوط به آنها حداقل بود، ساختار دوم پیش‌بینی شد. مدل‌های ساختار دوم با حداقل انرژی آزاد در سه شکل نمودار برگی، نمودار با چهار انشعاب مجزا در محور مختصات و نمودار با استفاده از مدل برآمدگی و تو رفتگی به دست آمدند. از نمودارهای به دست آمده در مختصات دکارتی می‌توان در تحلیل رایانه‌ای مسائل بیوانفورماتیک که به روش تفکیک داده‌های ژنتیکی به دو قسمت بالا و پائین آستانه عمل می‌کنند، استفاده کرد.

انرژی آزاد، بیوانفورماتیک، ساختار دوم RNA، مدل ترمودینامیکی، نرم‌افزار MATLAB