 |
 |
 |
Рисунок1. А-,B- и Z-формы дуплекса ДНК в проволочной модели.
Задание2
Упражнение1
Ссылка на скрипт
Рисунок2. A-форма дуплекса ДНК. Сахарофосфатный остов окрашен синим цветом, нуклеотиды-белым.
Ссылка на скрипт
Рисунок3. A-форма дуплекса ДНК. Сахарофосфатный остов окрашен синим цветом, аденины-белым, атом N7 во всех гуанинах - красным.
Упражнение2
 |
 |
Рисунок4.Варианты биологических единиц
Упражнение3
В данном задании была проверена целостность структур РНК и ДНК, полученных из файлов 1O0C.pdb и 1DSZ.pdb.
Строение ДНК. Синим окрашен сахарофосфатный остов молекулы, белым - основания. Разрывов не обнаружено.
Рисунок5.ДНК
Строение РНК. Синим окрашен сахарофосфатный остов молекулы, белым - основания.
Один нуклеотид РНК распологается отдельно от всей цепи, не связан с ней. Вероятно, его положение вызвано его отрывом в результате кристаллизации при построении структуры молекулы.
Рисунок6.РНК
Задание2
Упражнение1
 |
 |
 |
Рисунок7.Расположение атома цитозина С8:A в A, B и Z-формах ДНК соответственно. Синим отмечены атомы, обращенные в сторону малой бороздки, зеленым - в сторону большой.
Рисунок8. Принадлежность атомов цитозинов С8:A к бороздкам в молекулах А-, В- и Z-ДНК. Синим отмечены атомы, обращенные в сторону малой бороздки, зеленым - в сторону большой.
Ссылка на проект
| Атомы | А-форма ДНК | B-форма ДНК | Z-форма ДНК |
| Большая бороздка | C4, C5, C6, N4 | C6, C5, C4, N4 | O2, C2 |
| Малая бороздка | C2, O2, N3 | O2, C2, N3, N1 | C6, C5, C4, N4, N3 |
| Остальные атомы | N1 | - | N1 |
Упражнение 2
| A-форма | B-форма | Z-форма | |
| Тип спирали | правая | правая | левая |
| Шаг спирали | 28.03 Å | 33.75 Å | 43.50 Å |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки | 16.81 Å (C28:B) | 17.21 Å (C28:B) | 9.87 Å (C28:B) |
| Ширина малой бороздки | 7.98 Å (C28:B) | 11.69 Å (C28:B) | 18.3 Å (C28:B) |
Упражнение3
Задача заключалась в сравнении торсионных углов А- и В-форм ДНК в полученных моделях с общеизвестными данными.
В результате измерений были полученны следующие значения, указанные в таблице
Таблица Сравнение торсионных углов А- и В-форм ДНК
| Угол | α | β | γ | δ | ε | ζ | χ |
| A-форма | -51,70 | 174,80 | 41,70 | 79,10 | -147,80 | -75,10 | -157,20 |
| A-форма (презентация) | 62 | 173 | 52 | 88 или 3 | 178 | -50 | -160 |
| B-форма | -29,90 | 136,40 | 31,10 | 143,40 | -140,80 | -160,50 | -98,00 |
| B-форма (презентация) | 63 | 171 | 54 | 123 или 131 | 155 | -90 | -117 |
Таким образом, для А-формы наибольшим является отклонение от общепринятых значений углов ε и ζ.
Для В-формы наибольшим является отклонение углов α, β и ζ.
Задание 3
Упражнение 1
Торсионные углы в реальных структурах РНК и ДНКТорсионные углы нуклеотидов РНК и ДНК были определены при помощи программ find_pair и analyze пакета 3DNA.
В таблицах 4 и 5 представленны данные о торсионных углах в данных структурах, а также отмеченны наиболее деформированные нуклеотиды для каждой из этих структур.
Документ Excel с вычислениями средних значений углов.
Таблица 4. Среднее значение торсионных углов в структуре ДНК
| Углы | α | β | γ | δ | ε | ζ | χ |
| Среднее значение | -43,80 | 67,97 | 53,31 | 124,13 | -66,60 | -81,58 | -118,06 |
| A1496:C - деформированный нуклеотид | 99,20 | -134,20 | -170,10 | 89,00 | -152,90 | 67,30 | -163,20 |
| A1503:C - деформированный нуклеотид | 90,20 | -135,40 | 177,50 | 82,60 | -146,40 | -73,00 | -169,50 |
Таблица 5. Среднее значение торсионных углов в структуре РНК
| Углы | α | β | γ | δ | ε | ζ | χ |
| Среднее значение | -22,54 | 50,19 | 67,67 | 81,78 | -139,79 | -71,32 | -155,83 |
| A914:B - самый деформированный нуклеотид | 168,10 | 177,50 | 174,50 | 90,60 | -114,90 | -63,80 | -176,90 |
Обе структуры (ДНК и РНК) ближе по значению торсионных углов к А-форме ДНК.
Упражнение2
Структура водородных связей в молекуле тРНК
Для получения информации о водородных связях в молекуле тРНК использовались программы find_pair и analyze пакета 3DNA.
Таблица 6. Стебли в третичной структуре тРНК
| № нуклеотидов | № нуклеотидов | Длина (в нуклеотидах) |
| 902:B-907:B | 971:B-966:B | 6 |
| 910:B-912:B | 925:B-923:B | 3 |
| 926:B-933:B | 937:B-944:B | 8 |
| 949:B-953:B | 961:B-966:B | 5 |
В таблице 7 приведена ниформация о неканонических парах оснований в данной тРНК. Всего нашлось 4 таких пары.
Таблица 7. Неканонические пары оснований в структуре тРНК
| № нуклеотида | № нуклеотида | Тип пары |
| U955:B | G918:B | U-G |
| U938:B | U932:B | U-U |
| C944:B | A926:B | C-A |
| A913:B | A945:B | A-A |
Также были рассмотрены пары оснований, соединенных водородными связями, но не входящих в стебли в структуре тРНК.
Таблица 8. Одиночные пары оснований в структуре тРНК
| № нуклеотида | № нуклеотида |
| U908:B | A914:B |
| A913:B | A945:B |
| G915:B | C948:B |
| G918:B | U955:B |
| G919:B | C956:B |
| U954:B | A958:B |
Упражнение3
Стекинг-взаимодействия
Информация о стекинг-взаимодействиях получена с помощью программ find_pair и analyze пакета 3DNA.
Для пар с наибольшей площадью стекинг-взаимодействия были построены изображения с использованием программы pdb2img. Данные изображения приведены на рис.9 и рис.10.
Рисунок 9. Стекинг-пара №11. G953:B U954:B / A958:B C961:B. Общая площадь перекрывания 11.35( 5.81).
Рисунок 10. Стекинг-пара №4. G905:B U906:B / A967:B C968:B. Общая площадь перекрывания 10.89( 6.39).
© Козлова Анастасия, 2015