Практикум 2. A- и В- формы ДНК. Структура РНК
ЗАДАНИЕ 1. МОДЕЛИ СТРУКТУР A-, B-, Z- ФОРМ ДНК
С помощью программы fiber пакета 3DNA были построены модели структур A-, B- и Z-форм дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "GATC".
Ссылки на файлы с построенными моделями структур ДНК:
• А-форма;
• B-форма;
• Z-форма.
ЗАДАНИЕ 2. АНАЛИЗ A-, B-, Z- ФОРМ ДНК
Для выполнения задания была выбрана В-форма ДНК, заданное азотистое основание - тимин.
В В-форме ДНК визуально были определены большая и малая бороздки. Была выбрана позиция азотистого основания Т7, для него было определено, какие атомы обращены в сторону большой бороздки, а какие в сторону малой. С помощью PyMol было получено изображение тимина, где красным цветом выделены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой. Изображение приведено на рис. 1.
• В сторону большой бороздки обращены атомы Т7.C7, Т7.C5, Т7.C6, Т7.C4, Т7.O4.
• В сторону малой бороздки обращены атомы Т7.N3, Т7.C2, Т7.O2, Т7.N1.
Сравнение A-, B- и Z-форм ДНК приведено в таблице 1.
| A-форма | B-форма | Z-форма | |
|---|---|---|---|
| Тип спирали (правая или левая) | Правая | Правая | Левая |
| Шаг спирали (Å) | 28.0 | 33.8 | 42.8 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки | 17.0 (A:A14 - B:A30) |
17.9 (А:С12 - В:Т25) |
18.3 (A:C2 - B:C16) |
| Ширина малой бороздки | 8.0 (А:G5 - B:A30) |
11.7 (A:C12 - B:G33) |
8.7 A:G9 - B:G17 |
ЗАДАНИЕ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУР НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ (тРНК)
Для анализа была выбрана структура тРНК 1I9V.
Для работы с пакетом 3DNA файл со структурой 1I9V был переведен в старый формат PDB:
! remediator --old ''1I9V.pdb'' > ''1I9V_old.pdb
Необходимые данные были получены с помощью конвеера:
find_pair -t 1I9V_old.pdb stdout | analyze
В результате был полчен файл 1I9V_old.out.
• Номера нуклеотидов, образующих стебли (stems) во вторичной структуре: (1-7 и 72-66), (49-53 и 65-61), (40-44 и 30-26), (10-13 и 25-22).
• Неканонические пары оснований в структуре тРНК 1I9V: 4G - 69U, 54T(5MU) - 58A, 36A - 33U, 38A - 32C, 44A - 26A, 14A - 8U, 15G - 48C.
• Дополнительные водородные связи в тРНК 1I9V, стабилизирующие ее третичную структуру: 54T(5MU) - 58A, 36A - 33U, 38A - 32C, 14A - 8U, 15G - 48A, 19G - 56C.