Сравнение форм ДНК. Структура РНК
С помощью программы fiber из пакета 3DNA было созданы три страктуры двухцепочечных участков ДНК в А, В и Z формах. Каждый из них состоит из 5 повторяющихся последовательностей GATC (в случае Z-формы из GC).
| gatc-a.pdb | gatc-b.pdb | gatc-z.pdb |
|---|
Для изучения расположения атомов относительно малой и большой бороздок я взяла остнование тимин. Расположение атомов в В-форме ДНК оказалось следующим:
|
 |
При этом в А-форме расположение было аналогичным.
В составе Z-формы ДНК тимин не встречается.
С помощью средств программы JMol я сравнила структуру трех форм ДНК. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение структуры разных форм ДНК.
| Параметр сравнения | А-форма | В-форма | Z-форма |
| Тип спирали | правая | правая | левая |
| Шаг спирали | 28.03 | 33,75 | 43,5 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки | 16,81[17:A.P-26:B.P] | 17,21[6:A.P-32:B.P] | 16,08[12:A.P-28:B.P] |
| Ширина малой бороздки | 7,98[7:A.P-28:B.P] | 11,69 [40:B.P-5:A.P] | 9,87[20:A.P-25:B.P] |
С помощью пакета 3DNA были измерены торсионные углы и их средние значения для tRNA и DNA.
В ДНК замым отличающимся нуклеотидом был 7 аденин, а в тРНК 6 урацил.
Исходя из значений торсионных углов тРНК больше похажа на А-форму ДНК.
Узнать структуру водородных связей мы можем с помощью программ find_pair и analyze пакета 3DNA. У РНК с идентификатором 1FFY такая вторичная структура:
(0.003) ....>T:...1_:[..G]G-----C[..C]:..72_:T<.... (0.003) (0.008) ....>T:...2_:[..G]G-----C[..C]:..71_:T<.... (0.005) (0.007) ....>T:...3_:[..G]G-----C[..C]:..70_:T<.... (0.004) (0.009) ....>T:...4_:[..C]C-----G[..G]:..69_:T<.... (0.007) (0.007) ....>T:...5_:[..U]U-*---G[..G]:..68_:T<.... (0.009) (0.006) ....>T:...6_:[..U]U-----A[..A]:..67_:T<.... (0.004) (0.008) ....>T:...7_:[..G]G-----C[..C]:..66_:T<.... (0.002)
T-стебель:
(0.006) ....>T:..49_:[..G]G-*---U[..U]:..65_:T<.... (0.005) (0.005) ....>T:..50_:[..G]G-----C[..C]:..64_:T<.... (0.002) (0.003) ....>T:..51_:[..U]U-----A[..A]:..63_:T<.... (0.001) (0.004) ....>T:..52_:[..G]G-----C[..C]:..62_:T<.... (0.004) (0.007) ....>T:..53_:[..G]G-----C[..C]:..61_:T<.... (0.002) (0.005) ....>T:..54_:[..U]U-**--A[..A]:..58_:T<.... (0.007)
Антикодоновый стебель:
(0.011) ....>T:..36_:[..U]U-**+-U[..U]:..33_:T<.... (0.005) (0.013) ....>T:..38_:[..A]A-**--C[..C]:..32_:T<.... (0.003) (0.012) ....>T:..39_:[..G]G-----C[..C]:..31_:T<.... (0.007) (0.004) ....>T:..40_:[..G]G-----C[..C]:..30_:T<.... (0.004) (0.004) ....>T:..41_:[..G]G-----C[..C]:..29_:T<.... (0.009) (0.007) ....>T:..42_:[..U]U-----A[..A]:..28_:T<.... (0.008) (0.007) ....>T:..43_:[..G]G-----C[..C]:..27_:T<.... (0.005) (0.009) ....>T:..44_:[..A]A-**--G[..G]:..26_:T<.... (0.011)
D-cтебель:
(0.005) ....>T:..10_:[..G]G-----C[..C]:..25_:T<.... (0.005) (0.005) ....>T:..11_:[..C]C-----G[..G]:..24_:T<.... (0.010) (0.004) ....>T:..12_:[..U]U-----A[..A]:..23_:T<.... (0.008) (0.006) ....>T:..13_:[..C]C-----G[..G]:..22_:T<.... (0.004)
Стабилизация третичной структуры:
(0.003) ....>T:..14_:[..A]A-**--U[..U]:...8_:T<.... (0.007) (0.006) ....>T:..15_:[..G]G-**+-C[..C]:..48_:T<.... (0.008) (0.005) ....>T:..16_:[..G]G-**--U[..U]:..17_:T<.... (0.003) (0.008) ....>T:..19_:[..G]G-----C[..C]:..56_:T<.... (0.004)
При этом в образованной структуре присутствуют также и неканонические взаимодействия: 5(U-G)68, 49(G-U)65, 55(U-G)18, 36(U-U)33, 38(A-C)32, 44(A-G)26, 16(G-U)17.
С помощью программ find_pair и analyze пакета 3DNA возможно найти предполагаемые стекинг-взаимодействия. На выход программа выдает следующие данные:
step i1-i2 i1-j2 j1-i2 j1-j2 sum 1 GG/CC 1.39( 0.19) 0.00( 0.00) 0.60( 0.00) 0.00( 0.00) 1.98( 0.19) 3 GC/GC 7.17( 4.52) 0.00( 0.00) 0.00( 0.00) 4.78( 1.92) 11.95( 6.45) 15 UA/CU 6.16( 3.33) 0.00( 0.00) 0.00( 0.00) 5.29( 2.43) 11.45( 5.76)
Где пары с наибольшими значениями имеют наибольшую площадь перекрывания. Ниже представлены изображения двух пар с наибольшими значениями и одной с наименьшим.
Рис 2. Пары с наибольшими площадями перекрывания.
