2023
2022
2021
2020
2019
2018
2016
2015
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 терминала Рutty, используя протокол ssh, подсоединитесь к серверу kodomo.cmm.msu.ru. Перейдите в рабочую директорию .
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: ссылки на файлы из html и итоговая контрольная.
Задание 2 (обязательное)
Сравнение сгенерированной структуры одной из 3-х форм ДНК с со структурой той же формы полученной экспериментальными данными. Упр.1. Научиться находить большие и малые бороздки. Откройте в JMol файл с выбранной вами сгенерированнй структурой, полученной вами при выполнении задания 1, и одной из pdb структур той же формы на ваш выбор: 1tne (Z-form); 1bna (B-form); 3v9d (A-form).
Рассмотрите экспериментальную 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 ......."
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.
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.
- Определить значения торсионных углов в заданной структуре тРНК; определить, на какую из форм ДНК больше всего похожи тяжи этой структуры.
Упр.2. *
- Научиться определять структуру водородных связей между основаниями, в отчете надо привести координаты стеблей.
- 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.