核醣核酸資料庫

由於核醣核酸的相關研究蓬勃發展，已知的核醣核酸序列及結構資料量快速 地成長，於是有許多相關的生物資料庫收集了分散在各個文獻的資料，以各自設 計的方法系統化地將核醣核酸的資料分門別類整理，公開提供給所有相關的研究 人員使用。目前核醣核酸相關的資料庫有許多，以下則簡單介紹幾個常用的資料 庫。

2.3.1 Rfam [Griffiths-Jones et al., 2003]

(http://www.sanger.ac.uk/Software/Rfam/)

Rfam(RNA families database of alignments and CMs)資料庫儲存了多數家族的核 醣核酸資料，包含家族成員各自的鹼基資料、家族的多重序列排比結果、以及家 族二級結構的共同結構元等，是一個廣泛被使用的資料庫。其中每個家族的排比 結果分為兩組資料，＂SEED＂集合裡的排比結果是以手動的方式完成，參與排 比的序列有高度的相似性；而另一組＂FULL＂集合裡的排比結果則是以共變模 型(covariance model, CM)的方法[Eddy SR and Dubrin R, 1994]所產生。

2.3.2 The RNase P Database [Brown, 1999]

(http://www.mbio.ncsu.edu/RNAseP/home.html)

資料庫收集了 Ribonuclease P 家族序列的資訊，含有家族序列排比資訊、各

序列摺疊的二級結構、以及部分序列的 3D 摺疊立體結構。其中的序列與二級結 構則以生物有機體做為分類，每條序列皆有連結可連至 NCBI(National Center for Biotechnology Information)網頁查詢較完整的資訊，而二級結構則有 4 種檔案格 式可供使用。

2.3.3 tRNA Compilation 2000 [Sprinzl et al., 1996]

(http://www.staff.uni-bayreuth.de/~btc914/search/)

資料庫收集了大量的轉錄核醣核酸序列，亦包含了明確的結構資訊。資料庫 中提供了查詢的功能，可在 11 個界(kingdom)中選擇適當的分類，再從界之下的 有機體(organism)分立中做選擇，最後再查詢是攜帶哪一種胺基酸的轉錄核醣核 酸，這比較適合有生物背景的使用者使用。

2.3.4 RAG [Gan HH et al., 2004; Fera D et al., 2004]

(http://monod.biomath.nyu.edu/rna/rna.php)

RAG(RNA-As-Graphs web resource)是一個存放 RNA 二級結構的資料庫，利用 圖學理論(Graph Theory)的結果，提供了一個量化的方法可以對 RNA 二級結構的 拓撲(topology)進行分類，相較於其他 RNA 的資料庫，RAG 容易用於比較相異二 級結構的相似與相異處。

RAG 提供了兩種二級結構拓撲的表示法：RNA tree graphs 及 RNA dual graphs，此兩種表示法可以列舉出所有可能的 RNA 二級結構元。

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圖 4. RNA tree graph 與 RNA dual graph 示意圖

RNA tree graphs：

將突起結構與所有環狀結構都視為一個點(vertex)，而莖幹結構則視為一個邊 (edge)，如此便能將一個 RNA 二級結構表示成一個 RNA tree graph。但此表示法 無法表示擬結結構。

RNA dual graphs：

將莖幹結構視為一個點，而突起結構或環狀結構的單股(single strand)則視為 一個邊，如此便能將一個 RNA 二級結構表示成一個 RNA dual graph。此表示法可 以表示所有可能的 RNA 二級結構，包含了擬結結構。而 RAG 的接續下來的研究 [Kim N et al., 2004]也都著墨在 RNA dual graphs 的特性。

RAG 提供了圖學中圖形拓撲的表示法，然而擁有同一種拓撲的相異 RNA，

其二級結構還是很有可能會有很大的不同，因為缺少了每個點跟邊的長度資訊，

即使在每個點跟邊都只有些微差異的情況下，累積起來的差異依舊不小，這對尋 找 RNA 二級結構的共同結構元影響頗大。這是目前 RAG 的圖形拓撲表示法較為 不足的地方。

2.3.5 RNABase [Murty et al., 2003]

(http://www.rnabase.org/)

RNABase(The RNA Structure Database)資料庫整合了 Protein Data Bank(PDB)與 Nucleic Acid Data Base(NDB)兩者的核醣核酸資料，再依功能與結構的不同來做分 類。此資料庫的主要特色是能提供核醣核酸的 3D(three-dimensional)結構圖，另外 還能執行結構的分析與檢測。

2.3.6 SCOR [Klosterman et al., 2002; Tamura et al., 2004]

(http://scor.lbl.gov/)

SCOR(Structural Classification or RNA)提供了核醣核酸共同結構元的階級分 類，分別以生物功能、二級結構元和三級立體結構為依據，提供了三種不同的 分類方法。而生物功能類別則分別以分子功能、結構元功能與結構模型向下細 分；二級結構元類別則分類成髮夾結構和內部環狀結構，而各類別底下再依據結 構的形狀做更小的細分；三級立體結構類別則以各種形狀不同的相互作用作為細 分的依據。

2.3.7 其他常見資料庫

PseudoBase [Batenburg et al., 2000]

(http://wwwbio.leidenuniv.nl/~Batenburg/PKB.html)收集了擬節結構的核醣核酸相關 資料，包含了序列、結構與生物功能三類資訊。

5S ribosomal RNA database [Szymanski, 2002] (http://rose.man.poznan.pl/5SData/) 專門為 5S 的核醣體核醣核酸所建置，提供了這些序列的排比資訊與二級結構。

另外也提供了與這些核醣核酸結合蛋白質資訊。

miRBase(http://microrna.sanger.ac.uk/)收集了微核醣核酸序列，可依物種分類瀏 覽，此資料庫亦包含了各微核醣核酸的先質(precursor)，也有提供搜尋介面，使 用者可根據序列片段、編號或名稱進行搜尋。