Задание 1

A-, B- и Z-форма дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раза повторенную последовательность "gatc". Структура дуплекса в А-форме в файле gatc-a.pdb, структура дуплекса в В-форме — в файле gatc-b.pdb, структура дуплекса в Z-форме — в файле gatc-z.pdb.

Задание 2

1. Выделение разныех атомов и химическхе группировок, используя предопределенные множества RasMol

   • Cахарофосфатный остов ДНК (зеленый)
     

   • Все нуклеотиды (золотой)
     

   • Все аденины (розовый)
     

   • Атом N7 во всех гуанинах (ярко-розовый) и только в первом по последовательности (лиловый)
     

Задание 3

1. Большие и малые бороздки
   • Цистеин в позиции 12 (выделен голубым цветом на рисунке) в B-форме
     
     
     В сторону большой бороздки обращены атомы C12.c4, C12.n4, C12.c5, C12.c6 (на рисунке выделены красным цветом);
     в сторону малой бороздки — C12.n1, C12.o2, C12.n3 (на рисунке — синим).

   • Цистеин в позиции 12 в A-форме
     В сторону большой бороздки обращены атомы C12.n1, C12.o2;
     в сторону малой бороздки — C12.n4, C12.c5;
     остальные атомы (C12.n3, C12.c6) обращены в сторону сахаро-фосфатного остова.

   • Цистеин в позиции 12 в Z-форме
     В сторону большой бороздки все обращены атомы C12 кроме C12.n1, который обращен в сторону сахаро-фосфатного остова.

2. Основные спиральные параметры разных форм ДНК

   	A-форма	B-форма	*Z-форма
   Тип спирали (правая или левая)	правая	правая	левая
   Шаг спирали (Å)	5,46	6,62	5,71; 6.09
   Число оснований на виток	11	10	6
   Ширина большой бороздки	G9A.P-A34B.P: 16.81	C12A.P-A26B.P: 17.21	G7A.P-C18B.P: 9.87
   Ширина малой бороздки	T7A.P-C28B.P: 7.98	A30B.P-T15A.P: 11.69	G5A.P-G19B.P: 7.20

3. Сравнение торсионных углов в структурах A- и B-форм.

   <-75.15

   	α	β	γ	δ	ε	ξ	χ
   A-DNA	-51.67	174.79	41.71	79.11	-147.75	-75.15	22.77
   B-DNA	-41.54	136.32	31.17	143.34	-140.77	-160.50	-34.35

   
   В B-форме торсионные углы меньше, так как диаметр молекулы ДНК в этой форме меньше, чем в А.

Задание 4

1. Определение торсионных углов нуклеотидов
   • Торсионные углы в заданной структуре ДНК
   • Среднее значение торсионных углов:
     

     	α	β	γ	δ	ε	ξ	χ
     Strand I	-36.39	31.44	4.37	140.1	-102.67	-60.49	-109.17
     Strand II	-52.01	90.47	13.97	140.50	-102.00	-86.82	-94.30

     
     

   • Отклоняющиеся углы в нуклеотидах:
     Strand I
     G3: α=131, γ=-143
     A8: α=-144, ε=-53
     Strand II
     A6: δ=-133
     G9:δ=-177
2. Структура водородных связей
   • Номера нуклеотидов, образующих стебли(stems) во вторичной структуре заданной тРНК.

     Акцепторный стебель
     1 (0.043) B:.901_:[PSU]P-*---A[..A]:.972_:B (0.002) |
     2 (0.002) B:.902_:[..U]U-----A[..A]:.971_:B (0.004) |
     3 (0.004) B:.903_:[..C]C-----G[..G]:.970_:B (0.004) |
     4 (0.005) B:.904_:[..C]C-----G[..G]:.969_:B (0.004) |
     5 (0.003) B:.905_:[..U]U-*---G[..G]:.968_:B (0.008) |
     6 (0.003) B:.906_:[..C]C-----G[..G]:.967_:B (0.011) |
     7 (0.004) B:.907_:[..G]Gx----C[..C]:.966_:B (0.004) |
     

     D-стебель
     21 (0.007) B:.910_:[2MG]g-----C[..C]:.925_:B (0.008) |
     22 (0.003) B:.911_:[..C]C-----G[..G]:.924_:B (0.010) |
     23 (0.004) B:.912_:[..C]C-----G[..G]:.923_:B (0.012) |
     24 (0.010) B:.913_:[..C]C-*--xC[..C]:.922_:B (0.005) |
     

     T-стебель
     8 (0.013) B:.949_:[5MC]c-----G[..G]:.965_:B (0.005) |
     9 (0.004) B:.950_:[..C]C-----G[..G]:.964_:B (0.007) |
     10 (0.006) B:.951_:[..A]A-----U[..U]:.963_:B (0.005) |
     11 (0.010) B:.952_:[..G]G-----C[..C]:.962_:B (0.006) |
     

   • Эта структура содержит 9 неканонических пар. В файле отмечены звездочками
   • В данной тРНК есть дополнительные водородные связи, между 4 парами оснований, стабилизирующие ее третичную структуру.
     13 (0.009) B:.954_:[5MU]u-**-xa[1MA]:.958_:B (0.009) |
     14 (0.044) B:.955_:[PSU]Px**+xG[..G]:.917_:B (0.009) x
     25 (0.003) B:.914_:[..A]A-**-xU[..U]:.908_:B (0.004) |
     26 (0.005) B:.915_:[..A]Ax**+xU[..U]:.948_:B (0.006) x
     

3. Стекинг-взаимодействия
   Файл со стекинг-взаимодействиями
   
   • Изображение с максимальной площадью перекрывания:
     
     Площадь перекрывания - 13.05

   • Изображение с минимальной площадью перекрывания:
     
     Площадь перекрывания - 1.52