可能是出图最美的核酸二级结构预测工具 – 王进的个人网站

今天为大家介绍一款预测和展示核酸（RNA和DNA）二级结构的在线工具。

其实早在去年9月份就有规划做这样一期教程，一年来一直没能找到一款出图“不丑”的工具，直到上周遇到了Mfold，看了首页的结构图后我心底就冒出一个声音：终于等到你！

Mfold 其实是计算分子生物学中最古老的在线工具之一，自1995年在华盛顿大学医学院上线以来持续工作至今。2003年7月在Nucleic Acids Research上发表的一篇介绍Mfold的文章已被引用了10520次。

我们一起看下别人家的文章是怎么用Mfold出图的吧。

（Molecular Therapy-Nucleic Acids，2013）

(Nature biotechnology，2013)

好啦，下面就开始看下如何使用Mfold吧。

首先，打开Mfold的工具页面（旧网址：http://unafold.rna.albany.edu/?q=mfold），新网址：

点左侧窗口的RNA Folding Form，进入RNA二级结构预测窗口。将单条RNA序列复制粘贴到序列框中，记得为序列命名，点Format Sequence按钮可清楚查看序列的长度，后面的两个按钮用来去除序列中的其他“字母”，比如“N”。

这里用的RNA序列为第一个示例文章中A15的序列（Molecular Therapy-NucleicAcids，2013）。为了方便大家练习，我把A15和A09的序列复制粘贴到这里，如下：

>Aptamer A15

GGGAGGACGAUGCGGCGUAUUGCGCGAGGAUUAUCCGCUCAUCGUUGUUGUUGUGCAGACGACUCGCCCGA

>Aptamer A09

GGGAGGACGAUGCGGCGUAUUGCGCGAGGUUAUCCGCUCAUCGUUGUUGUUGUGCAGACGACUCGCCCGA

一般情况下，生信软件的参数设置最简单的，因为大多数情况下“默认设置”是最佳的选择。对于Mfold来说其实也这样的，它会根据你提交的序列长度自动匹配相应的参数。不过，我这里还是会给大家介绍一些我觉得比较重要的参数。在此之前，我们先看下RNA的二级结构相关的一些术语，如下图。

RNA的二级结构

看完上图，接下来的参数设置就容易理解多了。比如下面的控制窗口，在窗口中输入“ F 7 0 5 ”表示强制序列的第7~11个碱基形成双链，当然这样做的前提是你已经有确定证据。

下面的这些关于算法的参数也保持默认就好，大家如果感兴趣可以点击蓝字查看每个参数的详细解释。

接下来是关于结构图的设置，保持默认就好，如果是批处理，可填写自己的邮箱。大多参数在结果窗口还可以接着调整，直接点Fold RNA提交任务。

预测的结果会出现在新窗口中，如下图，关于dot plot 和 circular plot 这里不做展开，我们只需点击相应的文件格式，就可进入结构文件调整窗口，比如这里点jpg（你也可以保存为“.ct”格式，用其他RNA二级结构可视化软件编辑）。

接下来可以对结构图进行自定义调整，比如这里的注释方式选Hilight，在Hilight regions添加着色的碱基范围，如下图，点一下图片，图片会自动刷新。初学者可选一个参数，点一下图片，这样就可以看到每个参数的效果，这一点非常赞。如果没反应，注意查看你的浏览器是否阻止窗口弹出。

自定义的着色效果如下：

如果要下载pdf格式的图片，可将Structure format选择成PDF，点击图片就会弹出一个新窗口，接下来就可以像下文献一样把图片下载下来了。

只要拿到PDF格式的图片就可以用矢量图编辑软件比如Illustrator（Ai）做更精细的调整、美化，甚至绘制出那篇NB文章中的（示例2）组合图。

今天的内容就到这里啦~

参考文献：

Zuker, M. (2003). Mfold web server fornucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic acids research,31(13), 3406-3415.

Cheng, C., Chen, Y. H., Lennox, K. A.,Behlke, M. A., & Davidson, B. L. (2013). In vivo SELEX for identificationof brain-penetrating aptamers. Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2.

Hwang, W. Y., Fu, Y., Reyon, D., Maeder, M.L., Tsai, S. Q., Sander, J. D., … & Joung, J. K. (2013). Efficient invivo genome editing using RNA-guided nucleases. Nature biotechnology, 31(3),227.