Bujnicki, Janusz M. PromotorRother, Magdalena2012-07-062012-07-062012-07-06http://hdl.handle.net/10593/2890Wydział Biologii: Instytut Biologii Molekularnej i BiotechnologiiRNA pełni ważne role we wszystkich organizmach żywych. Pełne zrozumienie funkcji i mechanizmów działania cząsteczek RNA jest możliwe jedynie w kontekście ich struktury przestrzennej. Metody doświadczalne pozwalające określić położenie poszczególnych atomów w przestrzeni są jednak drogie i czasochłonne. Powoduje to olbrzymią dysproporcję pomiędzy liczbą znanych sekwencji i znanych struktur. Bazując na podejściu modelowania homologicznego w tej pracy powstał program komputerowy ModeRNA do przewidywania struktury przestrzennej RNA. Buduje on model na podstawie szablonu strukturalnego i przyrównania pomiędzy sekwencją celu i szablonu. Program pozwala ponadto na analizę oraz redagowanie struktury RNA. Jego unikatową cechą jest możliwość modelowania 115 modyfikowanych nukleotydów. Oprócz wersji instalacyjnej programu powstał serwer, który udostępnia operacje do modelowania oraz ułatwia odnalezienie szablonu i przygotowanie przyrównania. Program ModeRNA wspiera wszystkie kroki niezbędne do zbudowania modelu homologicznego cząsteczki RNA. Działanie programu zostało sprawdzone na zbiorze 99 tRNA, dla których zostały zbudowane i ocenione 9802 modele. Średnie RMSD wyniosło 5,6 Å i jest zbliżona do zmienności występującej w zbiorze struktur natywnych. Program ModeRNA posiada obszerną dokumentację, która wraz z kodem dostępna jest pod licencją wolnego i otwartego oprogramowania (GNU GPL).RNA carries out important roles in all living organisms. Complete understanding of its function and mechanisms of action is possible only in the context of 3D structure. Experimental methods that give knowledge about the spatial position of all atoms in a structure are expensive and time-consuming. This has led to a great disproportion between the number of known sequences and the number of known structures. In this thesis, the computer program ModeRNA for RNA structure prediction was developed based on the homology modeling approach. It builds models using a template structure and a pairwise alignment of target and template sequences. The software has also functions for RNA analysis and editing. A unique feature of ModeRNA is the ability to model 115 posttranscriptional modifications. In addition to the standalone software an internet server was implemented. It provides modeling operations and facilitates template search as well as alignment preparation. The ModeRNA software supports all steps required for building homology models. The software was tested on a set of 99 tRNA structures for which 9802 models were built and evaluated. The mean RMSD value for all models is 5.6 Å which is comparable to the variability occurring in native structures. The ModeRNA software has extensive documentation which is available as well as the source code under the GNU GPL open source license.plRNAStruktura przestrzenna RNARNA 3D structuremodelowanie strukturystructure modelingprogram komputerowycomputer programbioinformatykabioinformaticDysertacja