A-, В- и Z- формы ДНК. Структура РНК
1. Модели структур A-, B- и Z-формы ДНК
Ссылки на модели А-ДНК, В-ДНК, Z-ДНК.
2. Сравнение сгенерированной структуры В-ДНК с со структурой В-ДНК, полученной экспериментальными данными
Был выбран 17-ый аденин цепи B. В сторону малой бороздки обращены атомы a17.c2, a17.n3, a17.c4, a17.n9. В сторону большой бороздки обращены атомы a17.c5, a17.c6, a17.n6, a17.n7, a17.c8.
Таблица 1. Некоторые характеристики экспериментальных форм ДНК
|
A-форма |
B-форма |
Z-форма |
| Тип спирали (правая или левая) |
правая |
правая |
левая |
| Шаг спирали (Å) |
29.19 |
28.51 |
- |
| Число оснований на виток |
11 |
10 |
- |
| Ширина большой бороздки (Å) |
11.04 |
16.72 |
14.5 |
| Ширина малой бороздки (Å) |
14.87 |
8.9 |
8.19 |
Анализ некоторых параметров структуры тРНК
С помощью программ пакета 3DNA требуется а)найти значения торсионных углов в нуклеотидах данной мне тРНК (PDB: 2cv0) и сравнить их со значениями торсионных углов в А-В-Z-формах ДНК; б)изучить структуру водородных связей между основаниями, в частности, определить, где водородные связи образуют стебли, а где поддерживают третичную структуру тРНК, а также найти неканонические пары оснований.
Определение торсионных углов нуклеотидов
Значения углов, где i-1 - предыдущий нуклеотид, i+1 - последующий нуклеотид:
| α: O3'(i-1)-P-O5'-C5'
β: P-O5'-C5'-C4'
γ: O5'-C5'-C4'-C3'
δ: C5'-C4'-C3'-O3'
ε: C4'-C3'-O3'-P(i+1)
ζ: C3'-O3'-P(i+1)-O5'(i+1)
χ для пиримидинов: O4'-C1'-N1-C2
χ для пуринов: O4'-C1'-N9-C4 |
Таблица 2. Cредние значения торсионных углов в данной тРНК и экспериментальных A-, B-, Z-формах ДНК (расчеты выполнены с помощью Excel)
|
α |
β |
γ |
δ |
ε |
ζ |
χ |
| tRNA |
-41.7 |
68.5 |
47.4 |
86.1 |
-132.7 |
-53.6 |
-140.2 |
| A-DNA |
-39.1 |
50.3 |
29.9 |
85.2 |
-146.1 |
-71.8 |
-139.9 |
| B-DNA |
-62.8 |
73.2 |
59.5 |
122.7 |
27.4 |
-75.7 |
-117.25 |
| Z-DNA |
46.5 |
-95.6 |
-1 |
121.1 |
-118.4 |
42.2 |
-49.4 |
Как видно из таблицы, наибольшее сходство тРНК наблюдается с А-формой ДНК
Определиние структуры водородных связей*
Первый стебель
| (0.011) ....>C:.501_:[..G]G-----C[..C]:.572_:C<.... (0.008)
(0.008) ....>C:.502_:[..G]G-*---U[..U]:.571_:C<.... (0.007)
(0.005) ....>C:.503_:[..C]C-----G[..G]:.570_:C<.... (0.004)
(0.005) ....>C:.504_:[..C]C-----G[..G]:.569_:C<.... (0.008)
(0.007) ....>C:.505_:[..C]C-----G[..G]:.568_:C<.... (0.009)
(0.006) ....>C:.506_:[..C]C-----G[..G]:.567_:C<.... (0.004)
(0.004) ....>C:.507_:[..A]A-----U[..U]:.566_:C<.... (0.004) |
Второй стебель
| (0.008) ....>C:.549_:[..G]G-----C[..C]:.565_:C<.... (0.003)
(0.006) ....>C:.550_:[..G]G-----C[..C]:.564_:C<.... (0.005)
(0.005) ....>C:.551_:[..G]G-----C[..C]:.563_:C<.... (0.002)
(0.003) ....>C:.552_:[..G]G-----C[..C]:.562_:C<.... (0.004)
(0.008) ....>C:.553_:[..G]G-----C[..C]:.561_:C<.... (0.004) |
Третий стебель
| (0.006) ....>C:.538_:[..A]A-**--C[..C]:.532_:C<.... (0.006)
(0.007) ....>C:.539_:[..G]G-----C[..C]:.531_:C<.... (0.003)
(0.009) ....>C:.540_:[..G]G-----C[..C]:.530_:C<.... (0.007)
(0.003) ....>C:.541_:[..C]C-----G[..G]:.529_:C<.... (0.006)
(0.008) ....>C:.542_:[..C]C-----G[..G]:.528_:C<.... (0.007)
(0.007) ....>C:.543_:[..G]G-----C[..C]:.527_:C<.... (0.009)
(0.011) ....>C:.544_:[..A]A-**--G[..G]:.526_:C<.... (0.009) |
Четвертый стебель
| (0.012) ....>C:.510_:[..G]G-----C[..C]:.525_:C<.... (0.005)
(0.005) ....>C:.511_:[..U]U-----A[..A]:.524_:C<.... (0.006)
(0.005) ....>C:.512_:[..C]C-----G[..G]:.523_:C<.... (0.010)
(0.007) ....>C:.513_:[..U]U-*---G[..G]:.522_:C<.... (0.013) |
Не Уотстон-Криковские взаимодействия пар оснований
| G-C [2] O6 - N4 N1 - N3
G-C [2] N1 - O2 N2 - N3
U-G [2] O2 - N1 N3 - O6
A-G [2] N6 - O6 N1 - N1
U-A [2] O2 - N6 N3 - N7
U-G [1] O2 - N2
A-C [1] N6 - O2
G-U [2] O6 - N3 N1 - O2
U-G [2] O2 - N1 N3 - O6
U-A [3] O3'- O2' O2'- N3 O2 * N1
A-A [2] N6 - N3 N1 - O2'
G-C [2] N1 - O2 N2 - N3
A-G [2] N6 - O6 N1 - N1
U-A [2] O2 - N6 N3 - N7
U-G [1] O2 - N2
A-C [1] N6 - O2
G-U [2] O6 - N3 N1 - O2 |
Водородные связи, стабилизирующие третичную структуру тРНК, но не входящие в стебли
| (0.005) ....>C:.508_:[..U]U-**--A[..A]:.546_:C<.... (0.007)
(0.007) ....>C:.554_:[..U]U-**--A[..A]:.558_:C<.... (0.003)
(0.009) ....>C:.555_:[..U]U-**+-G[..G]:.518_:C<.... (0.014)
(0.024) ....>C:.515_:[..G]G-**+-C[..C]:.548_:C<.... (0.013)
(0.012) ....>C:.519_:[..G]G-----C[..C]:.556_:C<.... (0.003) |
*Так как 2cv0 - это димерный комплекс белка с тРНК, я рассматривала только цепь С тРНК. Для цепи D все вышеуказанные параметры те же.
© Агаева Зара, 2018