A- и B-формы ДНК, структура тРНК

Упражнение 1

С помощью программы fiber пакета 3DNA были построены A- и B-формы дуплекса ДНК, одна из нитей которого состоит из пяти повторов последовательности из 4 нуклеотидов 'GATC' и Z-форма, состоящая из 10 повторов 'GC' (поли-GC спираль), потому что Z-форма произвольного состава невозможна.
скачать полученные модели можно по ссылкам:
Структура А-формы
Структура B-формы
Структура Z-формы

Упражнение 2

На рисунке ниже можно увидеть тимин в 7 позиции цепи В экспериментальной структуры. В сторону большой бороздки направлены атомы T7.C4, T7.O4, T7.C5, T7.C6, T7.C7Б (на рисунке красные)
В сторону малой бороздки направлены атомы T7.N1, T7.C2, T7.O2, T7.N3 (на рисунке синие)

	A-форма	B-форма	Z-форма
Тип спирали (правая или левая)	Правая	Правая	Левая
Шаг спирали (Å)	28.03	33.75	42.35
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки (Å)	8.88 ([DA]6:A.N9 #116 - [DC]8:A.P #146)	17.91 ([DA]6:A.P #105 - [DT]31:B.P #618)	14.73 ([DC]28:B.P #556 - [DC]14:A.P #269)
Ширина малой бороздки	16.97 ([DG]9:A.P #165 - [DT]35:B.P #700)	11.69 ([DT]31:B.P #618 - [DA]14:A.P #269)	9.87 ([DC]28:B.P #556 - [DG]17:A.P #329)

Задание 3

Упражнение 1

Была проанализирована структура выданной мне транспортной РНК с PDB ID 1qtq, результаты определения торсионных углов для двух цепей представлены на картинках ниже.

Для сравнения были взяты значения торсионных углов ДНК из презентации к 1 занятию. Ввиду сильного различия между значениями каждого торсионного угла для разных нуклеотидов, считать их среднее значение кажется не совсем уместным. Угол альфа одинаково далёк и от значения для А-формы ДНК, и от значения для В-формы, угол бета ближе к углу для А-формы, но значения этого угла примерно одинаковы для обеих форм ДНК. Гамма ближе к углу В-формы, но, опять же, значения этого угла для разных форм ДНК очень близки. Значения дельты для разных форм ДНК уже различны, в ТРНК этот угол ближе к углу в А-форме ДНК, угол эпсилон ближе к В-форме, зэта находится где-то между, для отдельных оснований он ближе к А-форме, для других к В-форме, а кси ближе к А-ДНК.
Больше всего тяжи тРНК похожи на структуру А-формы ДНК, что отражено в разделе выходного файла "Classification of each dinucleotide step in a right-handed nucleic acid structure", в последней колонке которого указана структура, к которой ближе всего рассчитанное значение, и это всегда А-форма ДНК.

Упражнение 2

В первом разделе выходного файла содержится информация о всех водородных связях, участвующих в формировании вторичной структуры тРНК. На рисунке ниже чёрным выделены найденные стебли во вторичной структуре молекулы, их координаты:
(902-907) - (971-966) акцепторный стебель, образован двумя концевыми участками и состоит из 7 пар оснований
(949-953) - (965-961) Т-стебель
(937-944) - (933-926) акцепторный стебель (возможно, корректнее было бы считать, что он имеет координаты (939-943)-(931-927), потому что неканонические пары не должны входить в состав стебля, а акцепторный стебель обычно состоит из 5 пар оснований)
(910-912) - (925-923) D-стебель

Неканонические пары оснований можно увидеть на той же картинке, опознаются они во-первых по тому, что их состав нестандартен (что-то отличное от АУ и ГЦ), во-вторых по тому, что между двумя взаимодействующими основаниями в колонке с прочерками стоят звёздочки. Такие пары, например, 955У-918Г, 938У-932У, 944Ц-926А, 913А-945А. Звёздочками отмечены и некоторые пары оснований, которые кажутся каноническими (АУ и ГЦ), при этом они входят в число пар неканонических (в выходном файле несколько раз указано число неканонических взаимодействий). Возможно, эти пары взаимодействуют по одному из вариантов, рассмотренных в первом практикуме, имеют водородные связи между другими атомами нежели в канонических взаимодействиях.
Дополнительные водородные связи, стабилизирующие третичную структуру, тоже присутствуют, они не входят в состав стеблей и образованы одиночными нуклеотидами, например 955-918, 919-956, 913-945 и другие.

Упражнение 3

В выходном файле были найдены данные о величине площади перекрывания двух последовательных пар азотистых оснований, затем я выбрала три пары с наибольшими значениями суммарной площади перекрывания (на картинке ниже выделены чёрным) и для них получила стандартные изображения стекинг-взаимодействия, которые тоже представлены на рисунках.