Outside Partition Function of RNA
McCaskillアルゴリズムで計算される分配関数Zb(i,j)は、xi,xjが2次構造で塩基対を形成するときの, 部分配列xi…j=xi…xjのBoltzmann因子の総和を求めるものであった.
xi,xjが2次構造で塩基対を形成するとき, その外側x1…i−1,xj+1…LのBoltzmann因子の総和を(条件付き)外側分配関数Wb(i,j)と呼ぶことにしよう. これに対して、Zb(i,j)は内側分配関数と呼ぶことにするが,これは塩基対(i,j)の形成が条件ではなく, 塩基対との同時分配関数(同時確率に対応する概念)のようなものである.
内側分配関数と外側分配関数が得られると, 特定の塩基が塩基対を形成する確率(塩基対確率)Pijは以下の式で得られる.
Pij=Zb(i,j)Wb(i,j)Z(1,L)
外側分配関数の動的計画法(外側アルゴリズム)は以下のように書ける.
初期化: Wb(1,L)=1.0
再帰: for ℓ=L−1 to 1, j=ℓ to L,v=1 to M, i=j−ℓ+1:
Wb(i,j)=Z(1,i−1)Z(j+1,L)+∑h,ℓWb(h,ℓ)e−F2(i,j,h,ℓ)/RT+∑h,ℓWb(h,ℓ)e(a+b)/RT[Zm(h+1,i−1)e−(ℓ−j−1)c/RT+Zm(j+1,ℓ−1)e−(i−h−1)c/RT+Zm(h+1,j−1)Zm(j+1,ℓ−1)
終了処理: ???