Методика математического моделирования процесса образования вторичной структуры РНК

Описывается универсальная методика ускорения вычислений в задачах математического моделирования процесса структурообразования биологических макромолекул, синтезируемых в живой клетке (нуклеиновые кислоты, белки). Развитие таких процессов определяется соотношением скорости удлинения растущей молекулярной цепи и скорости распада и образования структурных связей в ней. Вычислительная сложность моделирования здесь оценивается как $N^5$, где $N$ – полная длина молекулярной цепи. Задача сводится к многократному построению локально-минимального пути на ориентированном динамически меняющемся графе, описывающем возможные межструктурные переходы. Множество таких переходов для каждой вершины графа монотонно растет вместе с ростом молекулярной цепи. Это свойство позволяет снизить вычислительные затраты до $N^4$. Проводится доказательство корректности методики, анализируются ее возможные варианты. Методика использовалась при математическом моделировании и изучении процесса образования вторичных структур рибонуклеиновых кислот (РНК) различных типов.