用途:基于热力学最近邻参数预测 RNA 二级结构。输入 RNA 序列(ACGU,T 自动转为 U),输出点括号表示的结构与 MFE 能量,可计算配分函数、碱基配对概率、亚优结构与约束折叠,也可用 RNA.cofold() 对两条序列共折叠预测 RNA-RNA 相互作用。
主要能力:RNA.fold() 做 MFE 折叠;RNA.fold_compound 提供 mfe()、eval_structure()、exp_params_rescale()、pf()、bpp() 等接口;bpp() 返回 (n+1)×(n+1) 的 1 索引矩阵,用于识别高置信碱基对;RNA.subopt() 按能量窗口枚举亚优结构;hc_add_bp 等硬约束可强制指定配对;CLI 提供 RNAfold、RNAalifold、RNAduplex。
安装与用法:推荐 conda install -c conda-forge -c bioconda viennarna,并用 python -c "import RNA; print(RNA.version)" 验证;另装 matplotlib、numpy、pandas。基础调用为 import RNA;structure, mfe = RNA.fold(sequence)。命令行可用 echo <序列> | RNAfold,输出形如 "((...)) (-31.30)";批量可用 RNAfold < sequences.fasta > structures.txt,-p 生成点图,--noPS 抑制 PostScript。
适用场景:mRNA、lncRNA、miRNA 前体、适配体的 MFE 预测;评估结构不确定性;siRNA/反义寡核苷酸设计中的可及性分析;sgRNA 二级结构评估;miRNA-靶标结合等 RNA-RNA 相互作用建模;序列折叠自由能比较。
限制:采用 Turner 2004 最近邻参数;若需 Mfold 算法或 Efold 配分函数应改用 mfold 或 RNAstructure。需要 Python 3.8+。温度、dangles、noGU、noLP 等参数的具体取值与默认行为、以及本页未列出的功能与收费情况暂未提供。