Cравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК



Задание 1

С помощью программы fiber пакета 3DNA были построены A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК из 5 повторов GATC (так как fiber может генерировать Z-ДНК только из повторов GC, файл с Z-формой представлен этим повтором).



Задание 2

g16
Рисунок 1. G16 из файла 1bna (B-форма ДНК). Красные атомы смотрят в большую бороздку, а синие - в малую. Файл с изображением: g16.cdxml.

Задание выполялось на примере 16-го из файла 1bna (B-форма ДНК, Рис.1).

В сторону большой бороздки обращены атомы g16.с5, g16.c6, g16.o6, g16.n7, g16.с8

В сторону малой бороздки обращены атомы g16.c2, g16.n2, g16.n3, g16.c4, g16.n9


Таблица 1. Информация о трёх формах ДНК.
A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали (правая или левая) правая правая левая
Шаг спирали (Å) 28.03 33.80 43.50
Число оснований на виток 11 10-11 12
Ширина большой бороздки 7.98 (G5:A - A30:B) 16.72 (T8:A - C21:B) 16.08 (C10:A - C30:B)
Ширина малой бороздки 16.97 (G5:A - T39:B) 9.99 (A5:A - G16:B) 9.87 (G11:A - C34:B)


Задание 3

В качестве тРНК была выбрана глициновая тРНК (в pdb файле представлена в комплексе с глицил-тРНК-лигазой).


Упражнение 1

С помощью программ find_pair и analyse пакета 3DNA были измерены торсинонные углы в заданной тРНК. Они представлены в файле angles.txt. Они сильно отличаются от торсионных углов в канонических формах ДНК, но в стеблях несколько напоминают углы в A-форме ДНК.


Упражнение 2

С помощью тех же программ была определена структура водородных связей в тРНК. Они представлены в файле hbonds.txt.

Стебли образуют следующие пары нуклетоидов: 2:71–7:66; 49:65–53:61; 38:32–44:26; 10:25–13:22 (используется нумерация нуклеотидов от 1 из out.txt, двоеточиями обозначены водородные связи).

Неканонические пары оснований: G10-U25; U13-U22; A14-U8; G15-C48; U38-U32; C49-G65; U54-A58; U55-G18.


Упражнение 3

По данным о перекрывании последовательных пар оснований были построены изображения пар с наибольшим (стандартное изображение стекинг-взаимодействия) и наименьшим ненулевым перекрыванием. В первом случае две пары расположены друг над другом и контактируют обоими основаниями, во втором - повёрнуты друг относительно друга на 90 градусов и контактируют только одним основанием.

tack_max
Рисунок 2. Изображение пар оснований с наибольшим перекрыванием (стандартное изображение стекинг-взаимодействия).
stack_min
Рисунок 3. Изображение пар оснований с наименьшим ненулевым перекрыванием.

stack
Рисунок 4. Пары оснований в JMoL с наибольшим (снизу) и наименьшим (сверху) ненулевым перекрыванием.