Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024

Generating information-dense promoter sequences with optimal string packing

0

by Virgile Andreani, Eric J. South, Mary J. Dunlop

Dense arrangements of binding sites within nucleotide sequences can collectively influence downstream transcription rates or initiate biomolecular interactions. For example, natural promoter regions can harbor many overlapping transcription factor binding sites that influence the rate of transcription initiation. Despite the prevalence of overlapping binding sites in nature, rapid design of nucleotide sequences with many overlapping sites remains a challenge. Here, we show that this is an NP-hard problem, coined here as the nucleotide String Packing Problem (SPP). We then introduce a computational technique that efficiently assembles sets of DNA-protein binding sites into dense, contiguous stretches of double-stranded DNA. For the efficient design of nucleotide sequences spanning hundreds of base pairs, we reduce the SPP to an Orienteering Problem with integer distances, and then leverage modern integer linear programming solvers. Our method optimally packs sets of 20–100 binding sites into dense nucleotide arrays of 50–300 base pairs in 0.05–10 seconds. Unlike approximation algorithms or meta-heuristics, our approach finds provably optimal solutions. We demonstrate how our method can generate large sets of diverse sequences suitable for library generation, where the frequency of binding site usage across the returned sequences can be controlled by modulating the objective function. As an example, we then show how adding additional constraints, like the inclusion of sequence elements with fixed positions, allows for the design of bacterial promoters. The nucleotide string packing approach we present can accelerate the design of sequences with complex DNA-protein interactions. When used in combination with synthesis and high-throughput screening, this design strategy could help interrogate how complex binding site arrangements impact either gene expression or biomolecular mechanisms in varied cellular contexts.



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




В стекле или пластике: какую воду лучше и безопаснее пить летом

Куда россияне ездят в командировки одним днём? Ответ очевиден

«Искренне обидно за Люсю»: Мария Погребняк вмешалась в конфликт Чеботиной с бывшим бойфрендом

Сезонное обострение дерматита: как можно бороться с этим комплексно?


Tesla could lose billions in revenue as Trump administration weighs eliminating a key regulatory credit loophole

Tariffs are 10x higher than before Trump. Companies will have to absorb the pain because consumers are ‘tapped out,’ investment manager says

Southern Co. quietly makes next-gen nuclear fuel history in Georgia

The video game actors’ strike may be over soon


В Hybe назвали тренды до 2030 года на рынке CTV-рекламы

Российский рынок ПО: будущее за совместными проектами

Названы регионы-лидеры по доступности топлива

Новая линейка наушников UGREEN уже в России


Friday Night Multiplayer 2.1

Even when he's meant to be talking about watches, Henry Cavill's downright giddy over producing Warhammer 40k's upcoming Amazon series, says it's 'a challenge I'm enjoying enormously'

A rumor that Nier: Automata's character designs were censored for Western audiences came from a mistranslation, creators say

Solasta 2 is switching to D&D 5th edition's 2024 rules update



Тепло до +24°C: прогноз для Москвы от Романа Вильфанда на следующую неделю

«SKINNY»: ice Lo и Gayana спели дуэтом в новом треке

«Любовь придумали в России»: VITA CHIKOVANI представила заводной трек в преддверии лета

«Анфас»: ENZO представляет новый атмосферный трек




Два человека погибли после четырех волн ракетных ударов по Израилю

XXI Псковская парусная регата открылась в День России

В Севастополе состоялся региональный этап культурно-благотворительного фестиваля «Добрая волна»

В Севастополе состоялся региональный этап культурно-благотворительного фестиваля «Добрая волна»


Уничтожено здание по производству металлического урана в Исфахане

Основатель Gotbit Алексей Андрюнин приговорён к 8 месяцам тюрьмы

Минздрав МО: число пострадавших в ДТП с автобусом в Подмосковье выросло до 10

Bloomberg: США против стремления G7 снизить потолок цен на нефть России


Соболенко красиво восстанавливается на Миконосе после поражения в Париже: фото

Хачанов достиг четвертьфинала на турнире в Нидерландах

Экс-первая ракетка мира оценил шансы Елены Рыбакиной выиграть Уимблдон-2025

Волгоградская теннисистка Анастасия Захарова впервые вошла в топ-100 WTA


Овчинский: Около 90 семей переехали в новостройку по реновации на улице Николая Озерова

Bloomberg: США против стремления G7 снизить потолок цен на нефть России

Baijiahao: китайских туристов удивила гардеробная традиция в России

Депутат Нилов предложил сделать образование для детей мигрантов платным


Музыкальные новости

Николай Цискаридзе дебютирует как драматический артист

В Севастополе состоялся региональный этап культурно-благотворительного фестиваля «Добрая волна»

Бузова назвала отличительную черту россиян

«Времена года» Чайковского зазвучат в окружении поэзии в День России



Рок-хиты исполнит в Белогорске большой оркестр со всей страны

«SKINNY»: ice Lo и Gayana спели дуэтом в новом треке

Псковская парусная регата продолжается, несмотря на сильный ветер

«Любовь придумали в России»: VITA CHIKOVANI представила заводной трек в преддверии лета


Эррол Маск подозревает премьер-министра Британии в получении инструкций из Давоса

В пяти странах Центральной Азии покажут международную версию «Любимых крылатых выражений Си Цзиньпина»

Купить минус. Купить минус песни. Где купить минус.

Отец Маска заявил, что его с дочерью пытались отговорить от поездки в РФ


В Москве на видео попала драка с полуголым мужчиной на проезжей части

Авария на 27 км МКАД: движение затруднено на 2,5 км в Москве

Россиянин отсудил у дилера 3,4 млн рублей за дефектный «Москвич 6»

Расселл стал обладателем лучшего времени во второй практике на Гран-при Канады


Путин выступил с критикой израильских авиаударов по Ирану

Путин передал соболезнования лидерам и гражданам Ирана

Путин обещает содействовать снижению напряженности между Ираном и Израилем

Путин подчеркнул необходимость восстановления диалога по иранской ядерной программе





Врач объяснила преимущества красного мяса для женского здоровья

В рамках онкофорума в Москве пройдет выставка новейших технологий лечений рака

В Госдуме предложили установить три уровня знака «Почетный донор России»

Солнце, экран, возраст: почему портится зрение и как это контролировать


Болтливый блогер: Враг или дурак?

Зеленский намекнул, что Киев готовит аналогичные «Паутине» диверсии против России


В Госдуме сообщили о сумме возмещения за занятия спортом

Валерий Карпин возможный новый главный тренер московского «Динамо»

"В шоке от простоты": амурский губернатор удивил организаторов рок-н-моба в Белогорске

Актер из «Великолепного века» Эркан Колчак получил травму в Москве


Лукашенко отметил политический аспект ситуации с дефицитом картофеля



Собянин: Москва примет национальный чемпионат «Абилимпикс-2025»

Собянин: в Центре перспективных разработок создают транспорт будущего

Собянин: Центр перспективных разработок ускорил модернизацию системы транспорта


Валдайский парк принял участие в форуме «Путешествуй» в Москве

На территории крупного бизнес-центра Москвы арендаторы высадили несколько десятков деревьев


Овчинский: Около 90 семей переехали в новостройку по реновации на улице Николая Озерова

Прорыв ПРО «Железный купол» ракетой при ударе по Тель-Авиву сняли на видео

Минздрав МО: число пострадавших в ДТП с автобусом в Подмосковье выросло до 10

Bloomberg: США против стремления G7 снизить потолок цен на нефть России


Амурская область вошла в список регионов, которые могут соответствовать зарплатным ожиданиям

Дожди накроют регионы в День России

Оренбургская область подключилась к проекту Росреестра

Марат Баширов: На этой неделе стартуют выборы губернаторов регионов России


В поезде «Таврия Экспресс» можно устроить кинотеатр

Погода на 12 июня 2025 года в Крыму и Севастополе: воздух прогреется до 28 градусов

Первый в России мемориал медикам-героям открыли в деревне Донино Раменского округа

"Меня крымчане спасали": актер Михайлов признался в любви к полуострову


14 июня в Москве ожидается облачная погода, дождь, местами сильный, местами гроза

Овчинский: Около 90 семей переехали в новостройку по реновации на улице Николая Озерова

Минздрав МО: число пострадавших в ДТП с автобусом в Подмосковье выросло до 10

Baijiahao: китайских туристов удивила гардеробная традиция в России












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Медведев вышел в третий круг турнира ATP в Хертогенбосе






Минздрав МО: число пострадавших в ДТП с автобусом в Подмосковье выросло до 10

Уничтожено здание по производству металлического урана в Исфахане

Baijiahao: китайских туристов удивила гардеробная традиция в России

Прорыв ПРО «Железный купол» ракетой при ударе по Тель-Авиву сняли на видео