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LinearCDSfold: a tool for co-optimizing secondary structure stability and codon usage in coding sequence design
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AI
DOI：10.1093/bioadv/vbag060.png)
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摘要
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设计mRNA编码序列（CDSs）用于疫苗开发需要协同优化二级结构稳定性和密码子使用，分别通过最小自由能（MFE）和密码子适应指数（CAI）进行度量。为解决这一挑战，我们先前采用动态规划与束搜索技术开发了LinearCDSfold工具，该工具通过联合优化MFE和CAI生成编码给定蛋白质序列的单个CDS。它可产生立方时间复杂度的精确解和线性时间复杂度的高质量近似解（均相对于CDS长度而言）。由于降低MFE和提升CAI在CDS设计中往往存在冲突，因此自动生成帕累托最优CDS（即不存在同时改善两项指标的其他方案）是理想选择。据我们所知，DERNA是唯一具备此功能的现有工具。在本工作中，我们增强了LinearCDSfold的功能，使其能够自动高效地生成一组帕累托最优CDS。在九个蛋白质序列上的实验表明，LinearCDSfold在生成帕累托最优CDS方面与DERNA表现相当，同时运行速度显著更快。可用性与实现：LinearCDSfold程序可从https://github.com/ablab-nthu/LinearCDSfold下载。
Keyword:
mRNA coding sequence design
secondary structure stability
codon usage optimization
Pareto-optimal solutions
dynamic programming
期刊
B
IF:
2.8
论文数:
131
被引数:
0
机构
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