Задание 1: Предсказание вторичной структуры заданной тРНК
Программа einverted из пакета EMBOSS позволяет найти инвертированные участки в нуклеотидных последовательностях. Были найдены комплементарные участки в последовательности исследуемой тРНК.
Рисунок 1: Предсказание по алгоритму Зукера
Таблица 1: Параметры структур ДНК
| Участок структуры | Позиции в структуре (по результатам find_pair) | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
|---|---|---|---|
| Акцепторный стебель | 5'-2 - 7- 3' 3'- 71 - 66 - 5' |
5'-1 - 6- 3' 3'- 69 - 64 - 5' |
предсказано 6 пар из 6 |
| D-стебель | 5'-10 - 12-3' 3'-25 - 23-5' |
- | предсказано 3 пары из 3 |
| T-стебель | 5'-49 - 53-3' 3'-65 - 61-5' |
- | предсказано 5 пар из 5 |
| Антикодоновый стебель | 5'-39 - 43-3' 3'-31 - 27-5' |
5'-24 - 29-3' 3'-35 - 30-5' |
предсказано 5 пар из 5 |
| Общее число канонических пар нуклеотидов |
19 | 11 | 19 |
Задание 2: Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре
Упражнение 1
В JMol атомы кислорода 2'-дезоксирибозы, остатков фосфорной кислоты и атомы азота остатков азотистых оснований. Ссылка на скрипт.
В JMol даст последовательное изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, затем set2 и set3. Ссылка на скрипт.
Упражнение 2
Таблица 2: Контакты разного типа в комплексе 1gtr.pdb
| Контакты атомов белка с | Полярные | Неполярные | Всего |
|---|---|---|---|
| Остатками 2'-дезоксирибозы | 4 | 22 | 26 |
| Остатками фосфорной кислоты | 11 | 17 | 28 |
| Остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 3 | 5 | 8 |
| Остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 1 | 0 | 1 |
Неполярных контактов наблюдается более, чем в 2 раза, больше полярных. Соответсвенно, гидрофобных взаимодействий больше. Также на основании результатов можно сделать вывод, что остатки азотистых оснований вносят наименьший вклад в взаимодействие ДНК и белка, что логично, так как азотистые основания находятся с внутренней стороны спирали ДНК. Больше всего полярных взаимодействий с атомами остатков фосфорной кислоты, что тоже логично, так как они находятся с внешней стороны спирали. В целом, с учётом используемых приближений, были получены вполне закономерные результаты, поэтому данных подход изучения взимодействия ДНК и белка может быть применим для грубых оценок.
Упражнение 3
Рисунок 2 : Визуализация ДНК-белковых контактов с помощью программы nucplot
Рисунок 3 : Визуализация ДНК-белковых контактов с помощью программы nucplot
Упражнение 4
Рисунок 4 : ВКонтакт Ser17(B) (N, OG) c P
Аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК - Ser17(B)
Рисунок 5 : Контакт Arg23(B) c T (NH2), c G(NH1)
Аминокислотный остаток наиболее важный для распознавания последовательности ДНК - Arg23(B), связанный с двумя остатками азотистых оснований, а не с остовом ДНК.
