Задание 1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

Я исследовала структуру тРНК 2cv1. Для предсказания вторичной структуры тРНК была использована программа einverted из пакета EMBOSS:

einverted -sequence 2cv1_rna -gap 12 -threshold 0 -match 3 -mismatch -4 -outfile outfile -outseq seqout

Полученные файлы

outfile

seqout

Далее для предсказания вторичной структуры был использован алгоритм Зукера с помощью ViennaRNA.

Предсказание показано на рис.1

Рис.1 Результат предсказания с помощью ViennaRNA

На основе предсказания программ find_pair, einverted и ViennaRNA была построена таблица:

Участок структуры Позиции в структуре Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 1G - 7A и 72C- 66U 3C - 7A и 69G - 65T 1G - 7A и 71C - 65U
D-стебель 10G - 13U и 25C - 22G - 10C - 13U и 25G - 22G
T-стебель 49G - 53G и 65C - 61C - 48G - 52G и 64C - 60C
Антикодоновый стебель 38A - 44A и 32C - 26C - 39G - 43G и 31C - 27C
Общее число канонических пар нуклеотидов 23 5 21
Таблица 1. Сравнение предсказаний структуры тРНК программами find_pair, einverted и ViennaRNA

Задание 2. Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре

Для этого задания я использовала структуру 1h9t.

С помощью команды define JMol были заданы следующие множества атомов:

- Множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1)

- Множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2)

- Множество атомов азота в азотистых основаниях (set3)

Для этого был создан скрипт 1.

Далее я создала скрипт 2, вызов которого в JMol даст последовательное изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, затем set2 и set3.

Затем были построены ДНК-белковые контакты в заданной структуре и создана таблица 2.

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 4 32 36
остатками фосфорной кислоты 6 32 38
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 3 7 10
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 2 2
Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1h9t

С помощью программы nucplot была получена популярная схема ДНК-белковых контактов в комплексе 1h9t.

На основании предсказания nucplot можно заметить, что Arg35 и Arg45 специфично связываются с гуанином 6 и 7 соответственно, поэтому я выбрала эти аминокислотные остатки как наиболее важные для распознавания последовательности ДНК. Схема взаимодействий показана на рис.2 и 3.

Рис.2 Взаимодействие A цепи белка с ДНК
Рис.3 Взаимодействие B цепи белка с ДНК