A- и В- формы ДНК. Структура РНК.

Часть 1

1.Получила Файлы gatc_a.pdb, gatc_b.pdb и gatc_z.pdb

Часть 2

2.1

2.2. 1mhd.pdb

2.3. Разрывов в ДНК нет

Часть 3

3.1Выбираем Cytosine 24 (в А-, В-, Z-формах)


A, B- формы: С6, С5, С4, Т4 обращены в сторону большой бороздки (Красные)
N3, C2, O2, N1 обращены в сторону малой (синие)
В Z-форме наоборот

3.2

2.

A-форма

B-форма

Z-форма

Тип спирали

правая

правая

левая

Шаг спирали

28.03

33.75

43.50

Число оснований на виток

11

10.4

12

Ширина большой бороздки

16.81 (A34B.P-G9A.P)

17.21 (G29B.P-G9A.P)

15.17 (G15B.P-C50A.P)

Ширина малой бороздки

7.98 (G25B.P-A10A.P)

11.69 (T7A.P-A38B.P)

7.20 (G53A.P-G151B.P)


3.3 Измерение торсионных углов
  α β γ δ ε ζ χ
А-форма -51.69 174.79 41.68 79.09 -147.84 -75.06 -157.18
В-форма -29,87 136,38 31,1 143.42 -140.77 -160.52 -97.96


Несоответствие со значениями в презентации вероятно из-за того, что в данном случае углы посчитаны для Цитозина, а в презентации для Гуанина.


Краткое описание структуры в файле 1р4s.pdb

В файле приведены координаты атомов молекул из Thermus Thermophilus: белок пролин-тРНК синтетаза.

Для исследования была выбрана Т цепь тРНК, имеющая следующую последовательность:
[1] 5'- CGGGGAGUAGCGCAGCCCGGUAGCGCACCUCGUUCGGGACGAGGGGGGCGCUGG 5MU PSU CAGAUCCAGUCUCCCCGACCA-3` [77]
В последовательости на 3'-конце имеется триплет ССА, к которому присоединяется аминокислота. Координаты ССА не определены, определены координаты атомов 4-69 н.к.

Исследование вторичной структуры

C помощью программы find_pair (find_pair -t rna.pdb stdout | analyze) покета 3DNA были определены возможные водородные связи между азотистыми основаниями. Файл

В соответствие с полученными данными, акцепторные стебель состоит из участка 4-7 и комплементарного ему участка 66-69
Т-стебель: 49-53 и 61-65
D-стебель: 10-13 и 22-25
Антикодоновый стебель: 38-44 и 26-32

Рис.1. Вторичная структура аргининовой тРНК из Thermus Thermophilus. Скрипт для получения изображения
restrict rna
backbone 100
background white
select 4-7,66-69
color green
select 10-13,22-25
pause
color blue
select 49-53,61-65
pause
color gray
select 38-44,26-32
color black


Неканоническая пара:

Присутствует вариабельная пется: 45-48.
В Т-петле отсутствует тимидин. Присутствует псевдоуридин-5'-монофосфат и 5-метилуридин-5'-монофосфат.
В D-петле отсутствует дигидроуридин.

Исследование третичной структуры.

Между основаниями конца акцепторного стебля и начала Т-стебля возможно стекинг-взаимодействие: 7,66-49,65 составляет 2.69; 10,25-44,29 составляет -0.8.
Из этого следует, что стекинг-взаимодействие между данными основаниями маловероятно.

Наложенеи оснований


Рассмоотрим дополнительные стабилизирующие водородные связи (не вошедшие в стебли):
(0.012) T:..54_:[5MU]u-**-xG[..G]:..58_:T (0.006) - внутри Т-петли
(0.026) T:..55_:[PSU]Px**+xG[..G]:..18_:T (0.012) - между Т и D петлями
(0.003) T:..14_:[..A]A-**-xU[..U]:...8_:T (0.004) - между D-петлей и нуклеотидом между акцепторным и D-стеблем
(0.004) T:..15_:[..G]Gx**+xC[..C]:..48_:T (0.007) - между D-петлей и вариабельной петлей
(0.011) T:..19_:[..G]G-----C[..C]:..56_:T (0.005) - между D и Т петлями

Следовательно, стабилизация идет в основном за счет неканонических взаимодействий, при этом D-пется участвует чаще (вероятно из-за её большей длины).

Предсказание вторичной структуры тРНК

Используется программа einverted пакета EMBOSS
Участок структуры
Позиции в структуре
(по результатам find_pair) 		Результаты предсказания
с помощью einverted 		Результаты предсказания
по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'4-7 3'
5'66-69 3'
Всего 4 пары 		предсказано 4 из 7 Предасказано 7 из 7
D-стебель 5'10-13 3'
5'22-25 3'
Всего 4 пары 		Ни одна пара не предсказана Предсказано 4 пары
T-стебель 5'49-53 3'
5'61-65 3'
Всего 5 пар 		Ни одна пара не предсказана предсказано 5
Антикодоновый стебель 5'38-44 3'
5'26-32 3'
Всего 7 пар 		предсказано 6 из 7 пар 7 пар
Общее число канонических пар нуклеотидов 15 10 15


Лучшее предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера

Использовался параметр P=15. (Чем больше значение этого параметра, тем больше вариантов предсказания структуры)