2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
На этой странице вы найдете задания второго занятия первого блока.
Содержание
- Задания 1-3 нужно подготовить к занятию 4.
- Суть работы сводится к сравнительному анализу канонической ДНК и стеблей тРНК. Cтебли тРНК сначала надо найти.
Задание 1 (обязательное)
Построить модели структур A-, B- и Z-формы ДНК с помощью инструментов пакета 3DNA. Пакет 3DNA один из популярных пакетов программ для анализа и простейшего моделирования структур нуклеиновых кислот. Работает под операционной системой LINUX. Желающие могут почитать подробное описание пакета (в формате pdf).
С помощью программы Рutty, используя протокол ssh, подсоединитесь к серверу kodomo.cmm.msu.ru. Перейдите в директорию term3/block1/pr2.
С помощью программы fiber пакета 3DNA постройте A-, B- и Z-форму дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" (можно другую последовательность из 4-х разных нуклеотидов!). Структуру дуплекса в А-форме сохраните 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.
См. подсказки. Форма контроля: Html страница и итоговая контрольная.
Задание 2 (обязательное)
Сравнение структур 3-х форм ДНК с помощью средств JMol.
Упр.1.
Научиться находить большие и малые бороздки. Откройте в JMol файл gatc-b.pdb, полученный при выполнении задания 1. Рассмотрите структуру и визуально определите большую и малую бороздку. Выберите заданное вам азотистое основание в любом удобном для вас месте структуры. Определите, какие атомы основания явно обращены в сторону большой бороздки, а какие в сторону малой.
С помощью MarvinSketch получите изображение основания, выделите красным цветом атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим в сторону малой. Посмотрите, как в файле PDB называются эти атомы, и приведите на html странице резюме следующего вида:
- В сторону большой бороздки обращены атомы с13.n4,....... (13 - номер выбранной позиции)
- В сторону малой бороздки обращены атомы ......."
- Остальные атомы основания........
- Посмотрите, куда обращены те же атомы в А- и Z-форме!
Упр.2.
- Сравнить основные спиральные параметры разных форм ДНК.
Откройте в JMol файлы, полученные при выполнении задания 1.Скопируйте в отчет следующую таблицу. Изучите структуры, полученные данные внесите в таблицу.
|
A-форма |
B-форма |
*Z-форма |
Тип спирали (правая или левая) |
|
|
|
Шаг спирали (Å) |
|
|
|
Число оснований на виток |
|
|
|
Ширина большой бороздки |
|
|
|
Ширина малой бороздки |
|
|
|
При заполнении двух нижних строк указывайте, от фосфата какого нуклеотида измерялась ширина бороздок.
Упр.3.
Сравнить торсионные углы в структурах А- и В-форм.
С помощью команды Settings->Torsion JMol измерьте торсионные углы выбранного в упр. 1 нуклеотида. Сравните значения углов в А- и В-форме, сравните со значениями, приведенными в презентации.Форма контроля итоговая контрольная и отчет.
Задание 3 (обязательное, * отмечены упражнения, результаты которых необходимо привести в отчёте)
- Определение параметров структур нуклеиновых кислот с помощью программ пакета 3DNA.
Внимание! Пакет 3DNA пока работает только со старым форматом PDB. Для перевода файлов в старый формат используйте программу remediator, установленную на kodomo.
- Синтаксис:
1 remediator --old ''XXXX.pdb'' > ''XXXX_old.pdb
Для анализа структур нуклеиновых кислот будем использовать программы find_pair и analyze. См. подсказки. .
Упр.1.
Научиться определять торсионные углы нуклеотидов.
- Сравнить значения торсионных углов в структурах А-, В- и Z-форм ДНК (файлы gatc-b.pdb, gatc-а.pdb, gatc-z.pdb, созданные при выполнении задания 3); определить, значения каких углов отличаются в наибольшей степени.
- Определить значения торсионных углов в заданной структуре тРНК; определить, на какую из форм больше всего похожа заданная структура.
- *Определить торсионные углы в заданной структуре ДНК и тРНК; с помощью Excel определить среднее значение каждого из торсионных углов (краевые нуклеотиды не рассматривать); определить номер самого "деформированного" нуклеотида (с наиболее отклоняющимся значением какого-либо из торсионных углов, а лучше сразу и нескольких углов).
Упр.2.
- Научиться определять структуру водородных связей.
- *Определить номера нуклеотидов, образующих стебли(stems) во вторичной структуре заданной тРНК.
- *Определить неканонические пары оснований в структуре тРНК.
- *Определить, есть дополнительные водородные связи в тРНК, стабилизирующие ее третичную структуру (для этого следует рассмотреть комплементарные пары, не имеющие отношения к стеблям).
Упр.3.*
Научиться находить возможные стекинг-взаимодействия.
Откройте файл ХХХХ.out с характеристикой структуры тРНК.
Найдите данные о величине площади "перекрывании" 2-х последовательных пар азотистых оснований. Для пар с наибольшими значениями получите стандартное изображение стекинг-взаимодействия. Полезно также
- сравнить изображения с максимальной и минимальной площадью перекрывания;
проверить взаимную ориентацию оснований с помощью JMol.