Учебный сайт Морозова Александра
<< Назад к странице 3 семестра

Практикум 2


Задание №1

Комментарий:

В предложенных для скачивания файлах - модели структур A-, B- и Z-формы ДНК, полученные с помощью программы fiber. В качестве последовательности для каждой нити была использована 5 раз повторенная последовательность "gatc".

Ссылки для скачивания:

gatc-a.pdb; gatc-b.pdb; gatc-z.pdb.


Задание №2

Упражнение 1.

Рис. 1. Изображение цитозина с атомами, окрашенными в зависимости от расположения относительно большой и малой бороздок.

Комментарий:

В сторону Большой бороздки обращены атомы: с32.c6, c32.c5, c32.c4, c32.n4 (красные)

В сторону Малой бороздки обращены атомы: с32.o2, с32.c2, с32.n1 (синие)

Атом N3 не обращен ни в одну из бороздок

Упражнение 2.

Таблица 1. Основные параметры спиралей разных форм ДНК.

A-форма

B-форма

Z-форма

Тип спирали (правая или левая)

Правозакрученная

Правозакрученная

Левозакрученная

Шаг спирали (Å)

28.03

33.75

43.5

Число оснований на виток

11

10

12

Ширина большой бороздки (Å)

18.5 (dA)

17.9 (dT)

18.3 (dC)

Ширина малой бороздки (Å)

15.2 (dA)

11.7 (dT)

9.9 (dC)


Задание №3

Упражнение 1.

В таблице 2 представлены средние значения торсионных углов заданной тРНК (PDB ID: 1o0c) и трех форм ДНК, полученных в предыдущем задании. Данные о значениях торсионных углов извлечены из файлов gatc-a.out; gatc-b.out; gatc-z.out; trna.out. Файлы получены в результате работы программ find_pair и analyze, средние значения посчитаны в программе Excel.

Как можно видеть из таблицы, форма тРНК наиболее близка А-форме ДНК: значения углов gamma, delta, zeta, chi для них наиболее схожи.

В таблице 3 представлены средние значения торсионных углов заданных тРНК (PDB ID: 1o0c) и ДНК (PDB ID: 1dsz). Файл dna.out так же был получен в результате работы программ find_pair и analyze, средние значения посчитаны в программе Excel.

Самыми "деформированными" нуклеотидами оказались: A14 (1 цепь ДНК) - сильные отклонения от среднего по углам alpha, beta, gamma, epsilon; T8 (2 цепь ДНК) - менее "деформирован", чем А14 первой цепи, наиюольшие отклонения по углам beta, epsilon; 10G (тРНК) - наиболее сильное отклонение по углам alpha, beta, gamma.

Упражнение 2.

1) Нуклеотиды, образующие стебли во втоичной структуре тРНК:

                                               Акцепторный стебель:
                                         
                                         902_:[..G]G-----C[..C]:.971      
                                         903_:[..G]G-----C[..C]:.970      
                                         904_:[..G]G-----C[..C]:.969      
                                         905_:[..G]G-----C[..C]:.968      
                                         906_:[..U]U-----A[..A]:.967      
                                         907_:[..A]A-----U[..U]:.966      
                                         
                                                    T-стебель
                                         
                                         
                                         949_:[..C]C-----G[..G]:.965      
                                         950_:[..G]G-----C[..C]:.964      
                                         951_:[..A]A-----U[..U]:.963      
                                         952_:[..G]G-----C[..C]:.962      
                                         953_:[..G]G-----C[..C]:.961                                                                                               

                                                     Антикодоновый стебель

     
                                               
                                               
                                         939_:[..U]U-----A[..A]:.931      
                                         940_:[..C]C-*---G[..G]:.930      
                                         941_:[..C]C-----G[..G]:.929      
                                         942_:[..G]G-----C[..C]:.928      
                                         943_:[..G]G-----C[..C]:.927      
                                         

                                                     D-стебель

      
                                         910_:[..G]G-----C[..C]:.925      
                                         911_:[..C]C-----G[..G]:.924      
                                         912_:[..C]C-----G[..G]:.923      
                                               
                                               
                                         

                                         Дополнительные водородные связи в тРНК, стабилизирующие ее третичную структуру

      
                                         919_:[..G]G-----C[..C]:.956
                                         954_:[..U]U-**--A[..A]:.958
                                         955_:[..U]U-**+-G[..G]:.918
                                         913_:[..A]A-**+-A[..A]:.945
                                         914_:[..A]A-**--U[..U]:.908
                                         915_:[..G]G-**+-C[..C]:.948
                                         937_:[..A]A-**--U[..U]:.933
                                         938_:[..U]U-**--U[..U]:.932
                                         944_:[..C]C-**--A[..A]:.926

2) Неканонические пары оснований в структуре тРНК:

                   954_:[..U]U-**--A[..A]:.958       O2 - N6  2.67  N3 - N7  3.19 - не канонич. т.к. связь между O2 и N6, N3 и N7, а должна быть N6 - O4, N1 - N3
                   955_:[..U]U-**+-G[..G]:.918       O2 - N2  2.90               
                   937_:[..A]A-**--U[..U]:.933       N6 - O2  3.25 - не канонич. т.к. связь между O2 и N6, а должна быть N6 - O4              
                   938_:[..U]U-**--U[..U]:.932       O4 - N3  2.80               
                   940_:[..C]C-*---G[..G]:.930       O2 - N1  2.81  N3 * O6  3.29  - не канонич. т.к. связь между O2 и N1, N3 и O6, а должна быть  O6 - N4, N1 - N3, N2 - O2
                   944_:[..C]C-**--A[..A]:.926       O2 * N1  3.86  N3 - N6  3.77
                   913_:[..A]A-**+-A[..A]:.945       N6 - N1  3.51  N1 - N6  3.53 
                   914_:[..A]A-**--U[..U]:.908       N7 - N3  2.85  N6 - O2  2.81  - не канонич. т.к. связь между O2 и N6, N3 и N7, а должна быть N6 - O4, N1 - N3
                   915_:[..G]G-**+-C[..C]:.948       N1 - O2  2.89  N2 - N3  2.58  - не канонич. т.к. связь между O2 и N1, N3 и O6, а должна быть  O6 - N4, N1 - N3, N2 - O2

Упражнение 3.

Рис. 2.Изображение двух пар нуклеотидов с наибольшим перекрыванием

В файле trna.out обнаружил, что наибольшую плошадью перекрывания имеют пары GU/AC: 11.35 Å^2 (№11 в списке). При этом наименьшую площадь перекрывания имеют сразу несколько последовательностей пар: № 13, 21, 27. Для них она составляет 0 Å^2.