Задание 1.

PDB-файлы, полученные с помощью пакета 3DNA: gatc-a.pdb (A-форма), gatc-b.pdb (B-форма), gatc-z.pdb (Z-форма).

Задание 2.

Из базы PDB были скачаны следующие структуры: 1tne (Z-форма), 1bna (B-форма), 3v9d (A-форма). Их сравниваем с полученными с помощью пакета 3DNA формами ДНК.

Был выбран файл 3v9d.pdb (А-форма), где был рассмотрен тимин (рис.1). Красным отмечены атомы, обращённые к большой борозде (T7.C4, T7.C5, T7.C6, T7.C7, T7.O4), а синим - к малой (T7.C1, T7.C2, T7.C3, T7.N1, T7.O2, T7.N3).

T-3v9d
Рис.2. Тимин.

Далее сравним A, B, Z-формы (сгенерированные и экспериментальные) ДНК и проанализируем сгенерированные формы ДНК. Информация представлена в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение экспериментальной и заданной форм ДНК.
A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали Правая Правая Левая
Шаг спирали (Å) 28.03; G1:A.P #1-C12:A.P #228 33.75; G5:A.P #83-T15:A.P #290 36.35; C20:B.P #392-G11:B.P #206
Число оснований на виток 11 10 10
Ширина большой бороздки (Å) 7.98
C8:A.P #146-T27:B.P #536
17.21
T7:A.P #126-T31:B.P #618
18.3
C6:A.P #105-C12:B.P #228
Ширина малой бороздки (Å) 16.81
A30:B.P-C12:A.P #228
11.69
T39:B.P #782-A6:A.P #105
7.2
G9:A.P #165-G15:B.P #288

Задание 3.

Заданная тРНК, находящаяся в комплексе тРНК-неомицин: 1i9v.

С помощью программы analyze были измерены торсионные углы между нуклеотидами в молекуле тРНК. Результат представлен в этом файле.

Информацию о водородных связях между основаниями можно найти здесь. Там же показаны неканонические пары в тРНК: 4G-69U, 38A-32C, 44A-26G.
Несколько подряд идущих пар с водородными связями образуют стебель (stem). В данной структуре стебель образуют следующие нуклеотиды: (1-7)----(66-72), (49-53)----(61-65),(40-44)----(26-30),
(10-13)----(22-25).
Дополнительные водородные связи (жирным выделены изолированные пары): 54[5MU]-58A, 36A-33U, 38A-32C, 14A-8U, 15G-48C, 19G-56C.

По результатам работы той же программы получены данные о площади перекрывания (ссылка на файл). Наибольшее значение имеет следующая пара: (структура #12) Gt/AC - 11.85; наименьшие - (структура #13) tA-UA (0), (структура #15) AC/GC (0), (структура #26) GG/CC (0).
Рассмотрим двенадцатую структуру, в которую входят следующие молекулы: t54 (t = 5MU)-53G, 68А-61С. Её вырезали, использовав команду ex_str (файл), получили изображение (команда stack2img). Оно представлено ниже.

stacking_pairs
Рис.1. Стэкинг-взаимодействия в структуре №12 (t54-53G, 68А-61С).