Были построены А-, В- и Z-формы ДНК с помощью пакета инструментов 3DNA, работающим под системой LINUX. А-,В-формы составлены из пятикратно повторяющейся последовательности GATC. PDB-файлы этих структур можно скачать здесь: А-форма, B-форма, Z-форма.

В А-форме ДНК сначала был выделен сахарофосфатный остов (Рис.1)

Рис.1. Сахарофосфатный остов ДНК. Голубым - остов, белым - азотистые основания

Выделены все нуклеотиды (Рис.2)

Рис.2. Нуклеотиды все желтым.

Выделены все аденины (Рис.3)

Рис.3. Аденины в цепи ДНК. Синим выделены аденины.

Выделен N7 атом во всех гуанинах (Рис.4)

Рис.4. Красным выделены N7 атом в гуанинах.

Для изучения структуры ДНК был выбран pdb-файл с идентификатором в банке 1XBR, заключающий в себе траскрипцию ДНК. Разрывов обнаружено не было.

Для изучения структуры ДНК был выбран pdb-файл с идентификатором в банке 1EXD, заключающий в себе крепко-связанную глютаминовую тРНК с глютаминаминоацил-тРНК-синтетазой. Был обнаружен отдельно располагающийся аденин. (Рис.5)

Рис.5. Глютаминовая тРНК. Серым выделен аденин998 неясного для меня происхождения.

Сравнение структур 3-х форм ДНК с помощью средств JMol

В фрагменте В-формы ДНК было определено, какие атомы аденина34 составляют большую и малую бороздки.

• В сторону большой бороздки обращены атомы С5, С6, N6, N7;
• В сторону малой бороздки обращены атомы C2, C4, N3, N9;
• Остальные атомы основания N1, C8;
• В А-форме те же атомы составляют большую и малую бороздки.

Рис.6. Вид на аденин34 со стороны большой бороздки. Красным выделены атомы, составляющую эту бороздку.

Рис.7. Вид на аденин34 со стороны малой бороздки. Зеленым выделены атомы, составляющую эту бороздку.

Рис.8. Структура аденина, на которой отображено, какие атомы составляют большую и малую бороздки. Красные - большую, зеленые - малую.

	A-форма	В-форма	Z-форма
Тип спирали(правая,левая)	Правая	Правая	Левая
Шаг спирали (Â)	28,03	33,75	43,5
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки	16,81	17,21	7,2
Ширина малой бороздки	7,98	16,9	15,17

Определение параметров структур нуклеиновых кислот с помощью программ пакета 3DNA

Форма	α	β	γ	δ	ε	ζ	χ
А	-51.7	174.8	41.7	79.1	-147.8	-75.1	-157.2
В	-29.9	136.3	31.2	143.3	-140.8	-160.5	-98.0
Z(C)	-139.5	136.7	50.9	137.6	-96.5	81.9	-154.3
Z(G)	52.0	179.0	-173.8	94.9	-103.6	-64.8	-58.7
тРНК	-71.9	179.9	53.2	81.6	-166.3	-63.7	-165.0
ДНК (средний угол)	-35.17	80.24	24.1	137.30	-106.82	-110.73	-109.03
11 Цитозин	63.00	-142.70	-121.40	127.90	-162.80	-88.50	-150.10

Цитозин с номером 11 очень сильно отклоняется от средних углов во всей ДНК.

В А и В-формах ДНК наиболее сильно отличаются углы дельта и зета. тРНК наиболее сходна с А-формой ДНК.

В тРНК 902-907 и 966-971, 949-953 и 962-965, 939-944 и 926-931, 910-912 и 923-925 образуют стебли.

Неканонические пары оснований в структуре тРНК: 955 урацил связан с 918 гуанином, 944 аденин с 926 аденином и ещё несколько таких же вариантов спаривания.

Для поддержания структуры тРНК существуют водородные связи между основаниями, которые не связаны со стеблями(рис.9).

Рис.9. Схема водородных связей в тРНК. Красными рамками выделены стебли, остальные взаимодействия обеспечивают стабильность структуры тРНК.

В файле ХХХХ.out была найдена пара нуклеотидов, основания которых перекрываются больше всего(рис. 10).

Рис.10. Выделение наиболее перекравающихся двух пар оснований.

Стекинг-взаимодействия, полученные с помощью пакета 3DNA.

Рис. 11. Изображения стекинг-взаимодействий, полученное с помощью команд ex_str и stack2img.

Рис. 12. Вид стекинг-взаимодействия через JMol.