A- и В- формы ДНК. Структура РНК
Задание 1. Создание моделей ДНК
А-форма ДНК B-форма ДНК Z-форма ДНК
Задание 2. Исследование полученных структур в JMol
Ориентация тимина
В J-Mol была рассмотрена А-форма сгенерированной ДНК. Была выбран 31й тимин. Красным цветом обозначены атомы, направленные в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой бороздки.
- В сторону большой бороздки обращены атомы T31.O2, C2, N3, C4, O4.
- В сторону малой бороздки обращены атомы T31.C5, C6, C7.
Таблица характеристик структур ДНК
| A-форма | B-форма | Z-форма | |
| Тип спирали (правая или левая) | Правая | Правая | Левая |
| Шаг спирали (Å) | 28.0 | 33.8 | 36.4 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки (Å) | 16.8 [DC]24:B.P [DT]19:A.P |
17.9 [DT]11:A.P [DA]26:B.P |
22.9 [DG]5:A.P [DC]12:B.P |
| Ширина малой бороздки (Å) | 7.98 [DA]2:A.P [DG]33:B.P |
11.7 [DT]35:B.P [DA]10:A.P |
9.9 [DC]6:A.P #105 [DG]19:B.P #370 |
Задание 3. Определение параметров структур нуклеиновых кислот
Для выполнения следующих заданий использовалась тРНК с PDB ID 1G59, который соответствует глутамил-тРНК синтетазе в комплексе с тРНК.
Торсионные углы
С помощью пакета 3DNA были получены значения торсионных углов в нуклеотидах. С помощью Excel эти значения были усреднены, а также сопоставлены со значениями торсионных углов в теоретических молекулах ДНК, полученных в первом задании. Минимальная средняя разность углов оказалось между тРНК и А-формой ДНК, следовательно, тяжи в этой тРНК больше всего похожи на А-форму ДНК. Значения торсионных углов для I цепи тРНК и усредненные значения приведены в таблице. Показать большую таблицу с торсионнными углами.
| Основание | alpha | beta | gamma | delta | epsilon | zeta | chi |
| 1 G | --- | -157.0 | 59.6 | 98.9 | -153.8 | -79.8 | -171.3 |
| 2 G | -84.9 | -162.0 | 51.6 | 96.1 | -155.3 | -68.9 | -154.4 |
| 3 C | -69.6 | -179.4 | 51.3 | 92.5 | -152.5 | -74.0 | -148.7 |
| 4 C | -60.1 | 176.5 | 47.0 | 90.4 | -161.9 | -83.7 | -149.4 |
| 5 C | -60.4 | 168.9 | 51.9 | 89.1 | -157.7 | -69.5 | -161.6 |
| 6 C | -66.0 | -176.8 | 55.6 | 96.2 | -161.6 | -76.4 | -165.7 |
| 7 A | -73.5 | 174.6 | 73.2 | 128.9 | -65.1 | -113.2 | -144.7 |
| 8 G | 59.7 | 151.9 | 31.3 | 97.1 | -148.8 | -79.0 | -170.4 |
| 9 G | -75.8 | 176.5 | 63.6 | 91.3 | -160.6 | -64.4 | -165.4 |
| 10 G | -63.8 | -170.7 | 41.7 | 90.7 | -162.9 | -97.4 | -156.2 |
| 11 G | 130.2 | -154.5 | -168.9 | 104.6 | -118.0 | -26.4 | -178.1 |
| 12 G | -109.6 | 56.1 | 178.5 | 110.9 | -115.0 | -87.5 | 167.2 |
| 13 U | 0.9 | 155.6 | -12.8 | 97.3 | -136.3 | -77.9 | -152.5 |
| 14 U | -69.9 | 156.0 | 60.4 | 88.9 | -110.2 | -75.4 | -153.1 |
| 15 A | -69.8 | 173.1 | 54.9 | 94.0 | -146.6 | -61.6 | -167.3 |
| 16 G | -69.5 | 177.9 | 49.6 | 93.0 | -157.1 | -77.9 | -156.7 |
| 17 G | -61.8 | 178.8 | 44.4 | 93.8 | -157.3 | -74.7 | -154.8 |
| 18 C | -81.4 | 175.2 | 64.5 | 87.3 | -159.0 | -69.1 | -157.2 |
| 19 C | -70.5 | -179.2 | 55.4 | 87.5 | -157.7 | -73.2 | -154.6 |
| 20 G | -66.2 | 172.9 | 62.0 | 87.9 | -158.6 | -79.5 | -164.1 |
| 21 A | -60.2 | -176.6 | 42.0 | 88.8 | -141.2 | -66.9 | -145.2 |
| 22 G | -154.9 | 159.7 | 45.6 | 93.8 | -144.5 | -73.1 | -175.6 |
| 23 U | -68.1 | -171.7 | 46.2 | 93.1 | -153.8 | -79.1 | -166.8 |
| 24 C | -59.7 | -176.0 | 41.7 | 91.1 | -151.4 | -71.1 | -147.9 |
| 25 U | 120.0 | -154.7 | -146.4 | 92.3 | -161.4 | -79.7 | -170.3 |
| 26 U | -37.9 | -148.7 | 56.4 | 96.3 | -148.2 | -73.8 | -140.9 |
| 27 A | -68.2 | -169.7 | 52.4 | 91.3 | -134.5 | -68.0 | -162.7 |
| 28 G | -78.8 | 162.3 | 72.4 | 99.5 | 24.2 | 165.6 | -147.4 |
| 29 G | -147.7 | -111.4 | 52.7 | 121.2 | 58.6 | 139.0 | -62.9 |
| 30 G | --- | -161.2 | 55.0 | 98.3 | -155.1 | -75.7 | -163.9 |
| 31 G | -78.8 | -165.2 | 44.9 | 96.0 | -151.7 | -71.0 | -155.8 |
| 32 C | -65.5 | 174.8 | 48.7 | 92.0 | -152.0 | -75.1 | -146.4 |
| 33 C | -57.5 | 175.0 | 44.6 | 91.2 | -159.7 | -84.2 | -151.5 |
| 34 C | -64.4 | 170.1 | 55.5 | 88.1 | -158.5 | -69.8 | -162.5 |
| 35 C | -64.6 | -177.7 | 55.1 | 96.5 | -162.4 | -76.1 | -163.7 |
| 36 A | -75.6 | 175.3 | 74.8 | 130.5 | -66.4 | -112.1 | -145.1 |
| 37 G | 60.1 | 151.0 | 30.0 | 93.2 | -147.9 | -78.5 | -173.7 |
| 38 G | -69.3 | 177.2 | 61.9 | 92.2 | -158.5 | -66.6 | -166.9 |
| 39 G | -61.2 | -173.6 | 40.7 | 90.2 | -159.8 | -99.2 | -157.4 |
| 40 G | 126.3 | -151.0 | -166.9 | 104.6 | -119.8 | -27.5 | 179.1 |
| 41 G | -110.5 | 56.4 | 178.7 | 112.4 | -118.9 | -89.0 | 166.5 |
| 42 U | 9.3 | 148.6 | -19.7 | 92.5 | -131.1 | -75.9 | -152.2 |
| 43 U | -71.9 | 158.4 | 68.3 | 89.9 | -114.2 | -74.7 | -146.5 |
| 44 A | -67.6 | 172.6 | 51.8 | 92.5 | -147.5 | -58.4 | -167.8 |
| 45 G | -79.3 | -179.5 | 57.9 | 90.6 | -156.5 | -77.8 | -157.2 |
| 46 G | -60.6 | 177.9 | 43.0 | 92.2 | -156.5 | -75.3 | -157.2 |
| 47 C | -76.6 | 174.7 | 60.8 | 88.5 | -159.3 | -69.1 | -153.4 |
| 48 C | -68.9 | -178.7 | 54.0 | 87.1 | -156.5 | -73.1 | -153.3 |
| 49 G | -64.2 | 171.0 | 62.2 | 89.1 | -155.9 | -81.0 | -163.1 |
| 50 A | -59.9 | -178.7 | 41.1 | 87.0 | -141.1 | -67.4 | -146.0 |
| 51 G | -163.4 | 166.4 | 48.1 | 97.2 | -147.7 | -72.6 | -174.0 |
| 52 U | -66.5 | -172.1 | 46.0 | 93.2 | -153.5 | -78.6 | -159.6 |
| 53 C | -61.7 | -177.5 | 43.0 | 90.7 | -152.1 | -73.5 | -146.3 |
| 54 U | 118.5 | -152.1 | -146.8 | 91.1 | -159.5 | -80.7 | -172.2 |
| 55 U | -34.1 | -150.8 | 52.9 | 96.0 | -147.7 | -74.9 | -141.0 |
| 56 A | -63.5 | -171.1 | 49.9 | 92.5 | -134.0 | -68.6 | -163.1 |
| 57 G | -76.2 | 161.0 | 71.7 | 98.9 | 23.0 | 168.8 | -147.0 |
| 58 G | -151.8 | -109.6 | 52.4 | 121.6 | 56.7 | 140.5 | -59.1 |
| alpha | beta | gamma | delta | epsilon | zeta | chi | ||
| Strand 1 | ||||||||
| tRNA | -53,87 | 4,12 | 40,30 | 95,86 | -132,63 | -59,20 | -137,57 | |
| A-DNA | -51,7 | 174,8 | 41,7 | 79,1 | -147,8 | -75,1 | -157,2 | |
| Разность | 2,17 | 170,68 | 1,40 | 16,76 | 15,17 | 15,90 | 19,63 | |
| Средняя разность | 34,53 | |||||||
| B-DNA | -29,9 | 136,3 | 31,2 | 143,3 | -140,8 | -160,5 | -98 | |
| Разность | 23,97 | 132,18 | 9,10 | 47,44 | 8,17 | 101,30 | 39,57 | |
| Средняя разность | 51,68 | |||||||
| Z-DNA | -43,75 | 21,15 | -61,45 | 116,25 | -100,05 | 8,55 | -47,80 | |
| Разность | 10,12 | 17,03 | 101,75 | 20,39 | 32,58 | 67,75 | 89,77 | |
| Средняя разность | 48,48 | |||||||
| Strand 2 | ||||||||
| tRNA | -49,8362069 | 68,30517241 | 61,63275862 | 95,94137931 | -134,9603448 | -57,24482759 | -139,3258621 | |
| A-DNA | -51,7 | 174,8 | 41,7 | 79,1 | -147,8 | -75,1 | -157,2 | |
| Разность | 1,86 | 106,49 | 19,93 | 16,84 | 12,84 | 17,86 | 17,87 | |
| Средняя разность | 27,67 | |||||||
| B-DNA | -29,9 | 136,3 | 31,2 | 143,3 | -140,8 | -160,5 | -98 | |
| Разность | 19,94 | 67,99 | 30,43 | 47,36 | 5,84 | 103,26 | 41,33 | |
| Средняя разность | 45,16 | |||||||
| Z-DNA | -43,75 | 21,15 | -61,45 | 116,25 | -100,05 | 8,55 | -47,80 | |
| Разность | 6,09 | 47,16 | 123,08 | 20,31 | 34,91 | 65,79 | 91,53 | |
| Средняя разность | 55,55 | |||||||
Стебли тРНК
Было обнаружено 4 стебля тРНК. Ниже перечислены номера нуклеотидов, которые их образуют. Координаты этих стеблей: [1, 7] и [66, 72], [10, 13] и [22, 25], [38, 44] и [26, 32], [49, 53] и [61, 65]. С помощью -*- обозначены неканонические пары оснований (wobble пары).
| Нуклеотиды | ||||
| Стебель 1 | Стебель 2 | Стебель 3 | Стебель 4 | Cтабилизирующие пары |
|
01G---C72 02G-*-U71 03C---G70 04C---G69 05C---G68 06C---G67 07A---U66 |
49G---C65 50G---C64 51G---C63 52G---C62 53G---C61 |
38A-*-C32 39G---C31 40G---C30 41C---G29 42C---G28 43G---C27 44A-*-G26 |
10G---C25 11U---A24 12C---G23 13U-*-G22 |
55U-*-G17 08U---A46 14A-*-A21 15G---C48 18G---C56 |