Главная Семестры Обо мне

3DNA

Построение моделей ДНК

A-форма B-форма Z-форма

Сравнение структур ДНК

Основные параметры различных форм ДНК
A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали правая правая левая
Шаг спирали (Å) 28,03 33,75 43,5
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки 7,98 28:B.P-7:A.P 17,21 30:B.P-8:A.P 7,19 31:B.P-13:A.P
Ширина малой бороздки 16,81 33:B.P-10:A.P 11,69 32:B.P-13:A.P 18,3 32:B.P-6:A.P

Рассмотрим двенадцатый остаток (цитозин) из А-формы ДНК. В сторону большой бороздки у него обращены атомы C4, C5, C6, N4, в сторону малой - N1, C2, O2, N3.

что-то пошло не так

Анализ структуры тРНК

Торсионные углы заданной тРНК представлены в таблице ниже (была рассмотрена только одна из цепей).

alpha beta gamma delta epsilon zeta chi
--- --- 169.80 88.20 -134.00 -73.00 -178.70
-62.8 172.1 52.60 79.50 -157.10 -70.40 -165.90
-50.4 168.9 53.00 79.30 -157.00 -62.70 -167.60
153.9 -176.4 -178.40 81.10 -138.20 -75.00 -172.40
-59.6 169.2 54.50 79.70 177.20 -64.00 -161.00
-161.4 -151.1 154.80 110.30 -74.80 -68.60 -158.50
34.1 -167.6 48.60 86.20 -145.90 -74.90 -169.10
-60.1 176.0 52.60 82.10 -153.00 -71.90 -162.10
-62.0 174.0 46.00 80.00 -163.20 -85.80 -156.60
151.7 -155.0 173.10 81.80 -135.20 -71.00 -174.50
-48.2 170.4 49.30 81.00 -160.10 -63.80 -167.50
-77.6 -163.7 49.10 84.00 -161.20 -54.20 -151.70
-78.5 -170.3 52.60 86.90 -142.00 -71.80 -149.70
-118.8 -167.7 57.70 83.60 -148.40 -56.00 -174.30
-61.5 169.2 58.80 80.70 -137.20 -62.10 -175.00
-62.6 176.5 48.20 81.80 -155.70 -61.90 -158.70
-50.5 171.6 47.40 86.00 -147.90 -113.10 -160.90
150.4 -144.7 163.90 84.10 -130.80 -73.60 -171.70
-54.7 163.5 48.80 75.40 -150.60 -73.90 -171.50
-54.4 174.6 48.80 76.70 -144.10 -80.10 -161.60
-51.4 159.6 52.10 82.90 -100.60 -124.80 -150.70
-133.3 138.2 33.50 84.10 -151.70 -67.20 179.90
-77.1 -166.1 50.70 81.80 -159.70 -71.70 -160.50
149.0 -167.4 179.30 84.70 -128.80 -64.70 -171.10
-48.0 165.0 53.00 79.20 -179.90 -77.20 -156.00
168.1 177.5 174.50 90.60 -114.90 -63.80 -176.90
-48.7 156.5 55.30 86.90 161.00 23.80 -138.60
3.3 124.4 50.80 97.20 -177.40 -157.40 -113.20

В выходном файле есть отметки, что некоторые углы схожи с таковыми для А-формы ДНК. Далее последует занимательная, но немного бесполезная статистика. Для дополнительного сравнения сначала были посчитаны средние значения для всех углов:

A-DNA B-DNA Z-DNA tRNA
alpha -51.70 -29.90 -43.78 -22.63
beta 174.80 136.34 21.12 43.60
gamma 41.70 31.14 -61.47 64.10
delta 79.08 143.34 116.25 83.99
epsilon -147.79 -140.80 -100.05 -121.38
zeta -75.09 -160.50 8.58 -72.51
chi -157.20 -97.99 -47.80 -148.79

Нетрудно заметить, что хоть некоторые значения у тРНК напоминают таковые у А-формы ДНК, в целом их нельзя назвать полностью схожими. Для сравнения по группам был проведен тест Уилкоксона (который, конечно, не вполне подходит к ситуации, но это лучшее, что можно было найти). P-value были округлены до двух знаков после запятой для удобства читателей:

A-DNA B-DNA Z-DNA
alpha 0.84 0.01 0.41
beta 0.00 0.30 0.04
gamma 0.00 0.00 0.00
delta 0.00 0.00 0.00
epsilon 0.84 0.13 0.00
zeta 0.00 0.00 0.00
chi 0.02 0.00 0.00

Таким образом, статистический тест показывает примерно те же результаты, что и простое сравнение медиан. Чтобы выяснить, можно ли сгруппировать данные другим образом, был применен метод главных компонент:

что-то пошло не так

Как видно из рисунка, из-за своей сложной пространственной конформации тРНК слишком разнообразна, и поэтому нельзя сказать, что она напоминает какую-то из форм ДНК. Для желающих проверить результаты самостоятельно доступны все материалы и скрипт.

Если изучить выходной файл повнимательнее, можно найти четыре стебля в структуре:

Всего было найдено четыре неканонические пары:

Кроме того, еще несколько пар (три A-U и два G-C) участвуют в стабилизации третичной структуры.