"Исследование структуры тРНК"

  1. Краткое описание структуры в файле 1EHZ.pdb
  2. В файле приведены координаты атомов синтетической фенилаланиловой тРНК (Taxonomy ID: 32630) с одной лишь цепью А.
    .
    Для исследования была выбрана цепь A со следующей последовательностью:

    Последовательность: [1] 5'-GCGGAUUUA 2MG CUCAG H2U UGGGAGAGC M2G CCAGA OMC U OMG AA YYG A PSU 5MC UGGAG 7MG UC 5MC UGUG 5MU PSU CG 1MA UCCACAGAAUUCGCACCA-3` [76]


    На 3'-конце имеется триплет CCA, к которому присоединяется аминокислота. Для всех атомов в последовательности определены координаты.

  3. Исследование вторичной структуры
  4. С помощью программы find_pair пакета 3DNA были определены возможные водородные связи между азотистыми основаниями (выходной файл) (команда find_pair -t rna.pdb stdout | analyze ) В соответствии с полученными данными
    акцепторный стебель состоит из участка 1-7 и комплементарного ему участка 66-72:
          (0.008) A:...1_:[..G]G-----C[..C]:..72_:A (0.006)
          (0.006) A:...2_:[..C]C-----G[..G]:..71_:A (0.013)
          (0.021) A:...3_:[..G]G-----C[..C]:..70_:A (0.018)
          (0.018) A:...4_:[..G]G-*---U[..U]:..69_:A (0.015)
          (0.018) A:...5_:[..A]A-----U[..U]:..68_:A (0.011)
          (0.011) A:...6_:[..U]U-----A[..A]:..67_:A (0.020)
          (0.008) A:...7_:[..U]Ux----A[..A]:..66_:A (0.016)
          
    Т-стебель состоит из участка 49-53 и комплементарного ему участка 61-65:
          (0.020) A:..49_:[5MC]c-----G[..G]:..65_:A (0.017)
          (0.024) A:..50_:[..U]U-----A[..A]:..64_:A (0.014)
          (0.030) A:..51_:[..G]G-----C[..C]:..63_:A (0.016)
          (0.020) A:..52_:[..U]U-----A[..A]:..62_:A (0.016)
          (0.027) A:..53_:[..G]G----xC[..C]:..61_:A (0.012)
        
    D-стебель состоит из участка 10-13 и комплементарного ему участка 25-22:
      
           (0.018) A:..10_:[2MG]g-----C[..C]:..25_:A (0.011)
           (0.005) A:..11_:[..C]C-----G[..G]:..24_:A (0.013)
           (0.012) A:..12_:[..U]U-----A[..A]:..23_:A (0.030)
           (0.013) A:..13_:[..C]C----xG[..G]:..22_:A (0.017)
           
    антикодоновый стебель состоит из участка 39-44 и комплементарного ему участка 26-31:
           (0.004) A:..39_:[PSU]P-*---A[..A]:..31_:A (0.007)
           (0.005) A:..40_:[5MC]c-----G[..G]:..30_:A (0.013)
           (0.013) A:..41_:[..U]U-----A[..A]:..29_:A (0.019)
           (0.010) A:..42_:[..G]G-----C[..C]:..28_:A (0.007)
           (0.025) A:..43_:[..G]G-----C[..C]:..27_:A (0.011)
           (0.015) A:..44_:[..A]Ax*---g[M2G]:..26_:A (0.013)
    

    акцепторный стебель выделен красным, Т-стебель - зеленым, D-стебель - синим, антикодоновый - оранжевым.

     
    load C:\Users\Matvey\Desktop\1EHZ_OLD.pdb
    restrict none
    select all
    backbone 50 
    select 1-7 or 66-72
    color red
    select 49-53 or 61-65
    color green
    select 10-13 or 22-25
    color blue
    select 39-44 or 26-31
    color orange
    write C:\Users\Matvey\Desktop\raspic.gif
    


    Структуру стеблевых дуплексов поддерживают 16 канонических и 6 неканонических пар оснований.
    неканонические пары:
     (0.020) A:..49_:[5MC]c-----G[..G]:..65_:A (0.017)
     (0.013) A:..54_:[5MU]u-**-xa[1MA]:..58_:A (0.012)
     (0.024) A:..55_:[PSU]Px**+xG[..G]:..18_:A (0.028)
     (0.008) A:..38_:[..A]A-*---c[OMC]:..32_:A (0.008)
     (0.004) A:..39_:[PSU]P-*---A[..A]:..31_:A (0.007)
     (0.005) A:..40_:[5MC]c-----G[..G]:..30_:A (0.013)
     (0.015) A:..44_:[..A]Ax*---g[M2G]:..26_:A (0.013)
     (0.018) A:..10_:[2MG]g-----C[..C]:..25_:A (0.011)
     (0.188) A:..16_:[H2U]ux**+xU[..U]:..59_:A (0.029)
     


    Пары вне stem`s, стабилизирующие структуру:
    (0.013) A:..54_:[5MU]u-**-xa[1MA]:..58_:A (0.012)
    (0.024) A:..55_:[PSU]Px**+xG[..G]:..18_:A (0.028)
    (0.015) A:..36_:[..A]Ax*---U[..U]:..33_:A (0.014)
    (0.008) A:..38_:[..A]A-*---c[OMC]:..32_:A (0.008)
    (0.025) A:..14_:[..A]A-**-xU[..U]:...8_:A (0.016)
    (0.021) A:..15_:[..G]G-**+xC[..C]:..48_:A (0.015)
    (0.188) A:..16_:[H2U]ux**+xU[..U]:..59_:A (0.029)
    (0.026) A:..19_:[..G]G-----C[..C]:..56_:A (0.014)
    
    изображение пары G-*---U:




    1)вариабельная петля: c 45 по 48 включительно
    2)остаток тимидина в Т-петле есть, но он назван 5МС (54 нуклеотид) (5-метилурацил)
    3)дигидроуридин в D-петле : 16 нуклеотид

    Актикодон: (рис1(а)):



  5. Исследование третичной структуры
  6. 1. Стеккинг взаимодействие:

    пара оснований с наименьшей (0) площадью перекрывания.
    пара оснований с наибольшей (14) площадью перекрывания

    2. Внутри D-петли обнаружилась неканоническая пара:
        (0.013) A:..54_:[5MU]u-**-xa[1MA]:..58_:A (0.012)
        
    Между D- и Т-петлями так же нашлись 2 связи:
        Между 16 остатком дигидроуридина и 59 уридина  (на картинке)
        И между 19 остатком гуанина и 56 цитозина
        


  7. Предсказание вторичной структуры тРНК
  8. Позиции в структуре (по результатам find_pair)

    Результаты предсказания
    с помощью einverted

    Результаты предсказания по алгоритму Зукера

    Акцепторный стебель


          (0.008) A:...1_:[..G]G-----C[..C]:..72_:A (0.006)
          (0.006) A:...2_:[..C]C-----G[..G]:..71_:A (0.013)
          (0.021) A:...3_:[..G]G-----C[..C]:..70_:A (0.018)
          (0.018) A:...4_:[..G]G-*---U[..U]:..69_:A (0.015)
          (0.018) A:...5_:[..A]A-----U[..U]:..68_:A (0.011)
          (0.011) A:...6_:[..U]U-----A[..A]:..67_:A (0.020)
          (0.008) A:...7_:[..U]Ux----A[..A]:..66_:A (0.016)
          

    Всего 7 пар


    ничего не предсказано

    GCGGAU
    CGCUUA

    6 пар совпало

    D-стебель

      
           (0.018) A:..10_:[2MG]g-----C[..C]:..25_:A (0.011)
           (0.005) A:..11_:[..C]C-----G[..G]:..24_:A (0.013)
           (0.012) A:..12_:[..U]U-----A[..A]:..23_:A (0.030)
           (0.013) A:..13_:[..C]C----xG[..G]:..22_:A (0.017)
           


    всего 4

    ничего не совпало

    GCUC
    CGAG

    совпали все 4

    T-стебель

          (0.020) A:..49_:[5MC]c-----G[..G]:..65_:A (0.017)
          (0.024) A:..50_:[..U]U-----A[..A]:..64_:A (0.014)
          (0.030) A:..51_:[..G]G-----C[..C]:..63_:A (0.016)
          (0.020) A:..52_:[..U]U-----A[..A]:..62_:A (0.016)
          (0.027) A:..53_:[..G]G----xC[..C]:..61_:A (0.012)
        

    5 пар

    предсказано 5 аналогичных (100% сходство) пар

    CUGUG
    GACAC

    совпали все 5

    Антикодоновый стебель

           (0.004) A:..39_:[PSU]P-*---A[..A]:..31_:A (0.007)
           (0.005) A:..40_:[5MC]c-----G[..G]:..30_:A (0.013)
           (0.013) A:..41_:[..U]U-----A[..A]:..29_:A (0.019)
           (0.010) A:..42_:[..G]G-----C[..C]:..28_:A (0.007)
           (0.025) A:..43_:[..G]G-----C[..C]:..27_:A (0.011)
           (0.015) A:..44_:[..A]Ax*---g[M2G]:..26_:A (0.013)
    


    6 пар

      22 gagcgccaga 31
         || | |||||   
      48 ctggaggtct 39
           


    только 5 совпадений

    CCAGA
    GGUCU

    только 5 совпадений

    Общее число канонических пар нуклеотидов

    19

    13

    14



    значение P 10 (при меньших значениях результат неправдоподобен;
    при значениях больших 10 этот результат представлен всегда)