A- и В- формы ДНК. Структура РНК

Задание 1

a) Построила модели структур A-, B- и Z-формы ДНК с помощью инструментов пакета 3DNA.

б) Пакет 3DNA один из популярных пакетов программ для анализа и простейшего моделирования структур нуклеиновых кислот. Работает под операционной системой LINUX.

в) С помощью программы Рutty, используя протокол ssh, подсоединилась к серверу kodomo.cmm.msu.ru. Создала и перешла в директорию Term3/Practice2.

г) Ввела следующие команды, что бы указать путь к 3DNA:

export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/X3DNA/bin
export X3DNA=/home/preps/golovin/progs/X3DNA

д) С помощью программы fiber пакета 3DNA построила A-, B- и Z-форму дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc".

е) Структуру дуплекса в А-форме сохранила в файле gatc-a.pdb, структуру дуплекса в В-форме в файле gatc-b.pdb, структуру дуплекса в Z-форме в файле gatc-z.pdb.


Задание 2
Упражнение 1 (Выделение разных атомов и химических группирровок)

	A-форма	B-форма	Z-форма
Cахарофосфатный остов ДНК	рис. 1 (скрипт 1)	рис. 2 (скрипт 1)	рис. 3 (скрипт 1)
Bсе нуклеотиды	рис. 4 (скрипт 2)	рис. 5 (скрипт 2)	рис. 6 (скрипт 2)
Bсе аденины	рис. 7 (скрипт 3)	рис. 8 (скрипт 3)	рис. 9 (скрипт 3)
Aтом N7 во всех гуанинах или только в первом по последовательности	рис. 10 (скрипт 4)	рис. 11 (скрипт 4)	рис. 12 (скрипт 4)
Aтом N7 только в первом гуанине по последовательности	рис. 13 (скрипт 5)	рис. 14 (скрипт 5)	рис. 15 (скрипт 5)

Скрипт 1
Скрипт 2
Скрипт 3
Скрипт 4
Скрипт 5

Упражнение 2

Нашла документы на сайте PDB (идентификаторы 1eiy и 1hw2).
Также проверила наличие обеих цепей ДНК.
Документ для 1eiy.
Документ для 1hw2.

Упражнение 3

Разрывов не найдено.

Задание 3
Упражнение 1

1) Рассмотрела структуру и определила большую и малую бороздку.
2) Выбрала пятое заданное азотистое основание (гуанин) в A-форме.

Определила,какие атомы основания явно обращены в сторону большой бороздки, а какие в сторону малой.
С помощью ChemSketch получила изображение основания, выделила красным цветом атомы, смотрящие в сторону большой бороздки (G5.N7 G5.C8 G5.O4* G5.O2P), синим - в сторону малой (G5.N1 G5.N2 G5.C3* G5.C4*).


1) Рассмотрела структуру и определила большую и малую бороздку.
2) Выбрала пятое заданное азотистое основание (гуанин) в цепи B-форме.

Определила,какие атомы основания явно обращены в сторону большой бороздки, а какие в сторону малой.
С помощью ChemSketch получила изображение основания, выделила красным цветом атомы, смотрящие в сторону большой бороздки (G5.O6 G5.N7 G5.O2P), синим - в сторону малой (G5.N2 G5.N3 G5.C5* G5.O3*).


1) Рассмотрела структуру и определила большую и малую бороздку.
2) Выбрала пятое заданное азотистое основание (гуанин) в Z-форме.

Определила,какие атомы основания явно обращены в сторону большой бороздки, а какие в сторону малой.
С помощью ChemSketch получила изображение основания, выделила красным цветом атомы, смотрящие в сторону большой бороздки (G5.O6 G5.N7 G5.C1*), синим - в сторону малой (G5.O1P G5.O2P G5.O3* G5.N2 G5.N3).


Упражнение 2

	A-форма	B-форма	Z-форма
Тип спирали (правая или левая)	правая	правая	левая
Шаг спирали (A)	28.03	33.8	43.5
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки	17.12 (G)	16.60 (A)	18.58 (C)
Ширина малой бороздки	7.98 (A)	11.69 (G)	9.86 (G)

Упражнение 3

Торсионные углы у гуанина
	α	β	γ	δ	ε	ζ	χ
А-форма (приведенная в презентации)	-62	173	52	88 или 3	178	-50	-160
А-форма	-51,70	174,80	41,71	79,08	-147,08	-75,07	-157,22
B-форма (приведенная в презентации)	-63	171	54	123 или 131	155	-90	-117
B-форма	-29,87	136,38	31,10	143,42	105,85	-160,52	-97,97

Задание 4

Упражнение 1
Для анализа структур нуклеиновых кислот использовала программы find_pair и analyze.

find_pair -t gatc-a.pdb stdout | analyze получила файл gatc-a.out
find_pair -t gatc-b.pdb stdout | analyze получила файл gatc-b.out
find_pair -t gatc-z.pdb stdout | analyze получила файл gatc-z.out

В созданных файлах можно найти разную информацию, а также значения всех торсионных углов.
Для a-формы
Для b-формы
Для z-формы

В наибольшей степени отличаются углы ε в в-форме.

Получила файл с информацией для структуры тРНК: 1eiy.out.
Значения всех торсионных углов в файле 1eiy.txt.
Мне кажется, что данная мне структура тРНК больше похожа на А-форму.

Получила файл с информацией для заданной мне ДНК: 1hw2_old.out.
Значения всех торсионных углов в файле 1hw2_old.txt.
Файл Exel со среднем значением каждого из торсионных углов.

Самый "деформированный" нуклеотид - 6G (4 угла отличаются).
На вторм месте - 14А и 15G (3 угла отличаются).

Упражнение 2
Информацию о водородных связях переписали в файл 1eiy(2).txt.

Акцепторный стебель - участoк 1-7 и комплементарный ему участок 72-66
T-стебель - участок 49-53 и комплементарный ему участок 65-61
D-стебель - участок 10-13 и комплементарный ему участок 25-22
Антикодоновый стебель - участок 39-44 и комплементарный ему участок 31-26

Неканонические пары оснований в файле обозначены '*', в данной мне тРНК их 7 штук.

В данной структуре тРНК, для стабилизации третичной структуры, присутствуют многочисленные дополнительные водородные связи, например:

26 (0.019) C:..18_:[..G]G-**+-U[..U]:..55_:C (0.009) |
27 (0.026) C:..19_:[..G]Gx---xC[..C]:..56_:C (0.014) x

15 GC/GC 7.25( 3.64) 0.00( 0.00) 0.00( 0.00) 4.43( 1.60) 11.68( 5.24)