[發(fā)明專利]mRNA序列的優(yōu)化方法及裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210280747.1
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114708909B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬季;夏迪;顧亦斐;潘曉新;趙釗;潘有東;王弈
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市新合生物醫(yī)療科技有限公司;深圳新合睿恩生物醫(yī)療科技有限公司;北京新合睿恩生物醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G16B30/00
• 分類號: G16B30/00;G16B15/00
• 代理公司: 廣州廣典知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44365
• 代理人: 王東平;萬志香

本發(fā)明屬于生物信息處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種mRNA序列的優(yōu)化方法及裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)。通過從同一蛋白的多個mRNA序列中確定出多個備選序列；然后預(yù)測每個備選序列的二級結(jié)構(gòu)獲得二級結(jié)構(gòu)表達式；對每個二級結(jié)構(gòu)表達式進行注釋并解析，獲得每個備選序列的二級結(jié)構(gòu)注釋信息；繼而根據(jù)二級結(jié)構(gòu)注釋信息，計算每個備選序列的二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度；最后根據(jù)每個備選序列的二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，從多個備選序列中篩選出目標(biāo)mRNA序列，從而通過計算二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，將mRNA序列的二級結(jié)構(gòu)進行量化，能夠提高mRNA序列優(yōu)化的可靠性與有效性，從而提高mRNA序列的翻譯表達量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物信息處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種mRNA序列的優(yōu)化方法及裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

mRNA的翻譯過程是由翻譯起始、翻譯延長以及翻譯終止三個環(huán)節(jié)構(gòu)成，這三個環(huán)節(jié)的過程都受到翻譯編碼區(qū)序列和結(jié)構(gòu)的影響，從而整個mRNA的翻譯效率和序列的密碼子組成以及結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

研究表明，序列密碼子的優(yōu)化中由于同義密碼子(編碼同一氨基酸的密碼子)之間的替換并不會改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，但經(jīng)過優(yōu)化后的mRNA序列的翻譯效率較之野生型的mRNA序列可以提高幾倍至數(shù)十倍，因此對于任意一段mRNA序列，如何能夠精準(zhǔn)地對序列進行優(yōu)化從而提高mRNA的體內(nèi)翻譯效率對于mRNA相關(guān)的科學(xué)研究課題以及包括mRNA腫瘤疫苗在內(nèi)的臨床相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的意義。

現(xiàn)有技術(shù)中提出多種密碼子優(yōu)化序列的方案，需要對同一蛋白的多個mRNA序列進一步確定或篩選，目前通常采用簡單的閾值進行篩選，但不一定總是能篩選出最優(yōu)結(jié)果，因此目前針對mRNA序列的優(yōu)化方法的可靠性及有效性不夠，導(dǎo)致mRNA序列的翻譯表達量較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種mRNA序列的優(yōu)化方法及裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)，可以提高mRNA序列優(yōu)化的可靠性與有效性，從而提高mRNA序列的翻譯表達量。

本發(fā)明實施例第一方面公開一種mRNA序列的優(yōu)化方法，包括：

獲取同一蛋白的多個mRNA序列；

從多個所述mRNA序列中確定出多個備選序列；

預(yù)測每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)，獲得每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)表達式；

對每個所述二級結(jié)構(gòu)表達式進行注釋并解析，獲得每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)注釋信息；

根據(jù)所述二級結(jié)構(gòu)注釋信息，計算每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度；

根據(jù)每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，從多個所述備選序列中篩選出目標(biāo)mRNA序列。

在一些實施例中，所述根據(jù)所述二級結(jié)構(gòu)注釋信息計算每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，包括：

根據(jù)所述二級結(jié)構(gòu)注釋信息，確定每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)中各個二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的權(quán)重系數(shù)；

根據(jù)每個所述備選序列的序列長度和各個所述二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的權(quán)重系數(shù)，計算獲得每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。

在一些實施例中，所述根據(jù)所述二級結(jié)構(gòu)注釋信息，確定每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)中各個二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的權(quán)重系數(shù)，包括：

針對每個所述備選序列的二級結(jié)構(gòu)中各個二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件，分別根據(jù)所述二級結(jié)構(gòu)注釋信息，從多個準(zhǔn)則構(gòu)件中確定出與各個所述二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件相匹配的目標(biāo)準(zhǔn)則構(gòu)件；

獲取所述目標(biāo)準(zhǔn)則構(gòu)件的權(quán)重值，作為對應(yīng)的二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的權(quán)重系數(shù)。

在一些實施例中，所述分別根據(jù)所述二級結(jié)構(gòu)注釋信息，從多個準(zhǔn)則構(gòu)件中確定出與各個所述二級結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件相匹配的目標(biāo)準(zhǔn)則構(gòu)件之前，所述方法還包括：