這篇論文是討論一個程式的發展及其應用。這個程式是用在實驗室的一個名為tRNA計畫上以尋找ribozyme (催化性 RNA)可以嫁接上去的位置。RNA分子因為是單股核酸，而且其分子通常不會很長，因此可以捲繞成一定的分子構形，可能因而具有催化的能力；此種具有催化力的RNA，統稱之為ribozyme。這是一個核心程式。除了用在實驗室的計畫外，還有其他的用處。此程式對於stem的找法，還有對RNA的結構都有很不錯的應用。所使用的方法不同於以前的做法，之前的做法是找到最大的base pair或是計算最低自由能，對於我們所要的結果又不盡相同，我們所要做的事情是把所有的stem都產生出來，而非找到可能的二級結構，所以發展了一種新的方法，此種方法將之命名為stem finding方法。其步驟分為四部份，第一步會將RNA序列以三個字為一個小單元分開編碼後，做成一個word set(字集)，第二步則是將相對應的字集做一次的pairing，所有相對應的word sets在每一個word上的字母都是共軛的，其中的字母A對應U、C對應G，以及另一種可能就是U對應G。第三步則是產生所有的3-unit stem candidates，第四步則是利用dynamic programming的方法將所有的3 unit-stem candidates結合成一個成長的stem。在完成演算法後，我們也用了已知的tRNA來測試結果，以及對於SARS冠狀病毒還有腸病毒71型的測試。此外，這個程式也可以用在folding RNA 2D或3D結構上的一種選擇(過濾)的方法。我們利用了一個簡單的想法解決了我們的問題，而這一個想法的延伸也可以解決其他的問題。在往後應該還可以有更多不同的想法來讓這個核心程式有更多的應用空間。

This article is to discuss a kind of development and applications of a program. This program is used to our laboratory project named tRNA in order to find ribozymes. It is a core program besides which is used in tRNA project. In addition to finding stem and the structures of RNA, this program is also a good filtering method before folding program such as “mfold”. It can filter more possible subsequence to reducing the time cost of folding. We do experiment with some known RNA sequence and also test with SARS coronavirus TW1 and Human enterovirus 71.

[1] T. Akutsu, Dynamic programming algorithm for RNA secondary structure prediction with pseudoknot, Discr. Appl. Math. 104 (2000) 45-62
[2] E. Rivas, S. Eddy, A dynamic programming algorithm for RNA structure prediction including pseudoknkt, Journal of Molecular Biology, 285(5) (1999) 2053-2068
[3] Fariza Taho, Manolo Gouy, Mireille Regnier, Automatic RNA secondary structure prediction with a comparative approach, Computer and Chemistry 26 (2002) 521-530
[4] Baharak Rastegari, Yinglei S. Zhao, Mohammad Safari, Jack Jia,, Linear Time Algorithm for Calculating the Free Energy of the RNA Secondary Structure Including Pseudoknots (VS other algorithms), Department of Computer Science University of British Columbia Vancouver, B.C., V6T 1Z4, Canada (2004)
[5] Guo-Hui Lin, Bin Ma, Kaishong Zhang, Edit Distance between Two RNA Structures, ACM Press (2001) 211-220
[6] Richard C. T. Lee, Computational Biology, <http://163.22.21.49/lecture_notes.php>
[7] D. S. Hirschberg. A linear space algorithm for computing maximal common subsequences. Comm. A.C.M. ( 1975) 18(6) p341-343
[8] D. R. Powell, L. Allison, T. I. Dix. A versatile divide and conquer technique for optimal string alignment. Information Processing Letter (1999) 70 p127-139.