Практикум 2. Cравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК.

Задание 1

С помощью программы fiber пакета 3DNA построены A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которых представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" (для А и В формы) и 10 раз повторенная последовательность "gc" (для Z формы)

Ссылки на соответсвующие файлы:

  • A форма ДНК
  • B форма ДНК
  • Z форма ДНК

  • Код для создания данных файлов:

    fiber -a -seq=GATC -rep=5 ~/term3/block1/pr2/gatc-a.pdb
    fiber -b -seq=GATC -rep=5 ~/term3/block1/pr2/gatc-b.pdb
    fiber -z -seq=GC -rep=10 ~/term3/block1/pr2/gatc-z.pdb

    Задание 2

    В качестве азотистого основания мне был задан цитозин. Я решила выбрать B-форму ДНК, так как она наиболее распространена.

    В сторону большой бороздки обращены атомы: C6, C5, C4, N4. На рисунке 1 они изображены красным цветом.

    В сторону малой бороздки обращены атомы: O2, N1, C2. На рисунке 1 они изображены синим цветом.

    Цитозин
    Рисунок 1. Цитозин

    На рисунке 2 показано как цитозин расположен относительно ДНК

    Цитозин в цепи ДНК
    Рисунок 2. Цитозин в цепи ДНК

    В таблице 1 представлены данные, полученные в результате изучения структур ДНК из задания 1.

    Таблица 1. Информация о полученных формах ДНК.
    A-форма B-форма Z-форма
    Тип спирали Правая Правая Левая
    Шаг спирали (Å) 28.0 32.8 37.8
    Число оснований на виток 11 10 12
    Ширина большой бороздки 17.0 (A/DC`16/P - B/DC`28/P) 17.9 (A/DT`3/P - B/DA`34/P) 18.3 (A/DC`6/P - B/DC`32/P)
    Ширина малой бороздки 8.0 (A/DT`7/P - B/DC`28/P) 11.7 (A/DG`9/P - B/DC`36/P) 8.7 (A/DG`15/P - B/DG`31/P)

    Задание 3

    В рамках этого задания перед нами стояла следующая задача: Определение параметров структур нуклеиновых кислот с помощью программ пакета 3DNA.

    С помощью следующего кода, был получен файл с информацией представленной ниже:

    remediator --old ''1QRT.pdb'' > ''1QRT_old.pdb''
    find_pair -t 1QRT_old.pdb stdout | analyze

    На рисунке 3 показаны водородные связи в структуре тРНК

    Водородные связи в структуре тРНК
    Рисунок 3. Водородные связи в структуре тРНК

    Также можно заметить наличие стеблей тРНК:
    2-7 нуклеотиды (комплементарные им 66-71)
    49-53 (61-65)
    37-44 (26-33)
    10-12 (23-25)

    В структуре тРНК встречаются следующие неканонические пары азотистых оснований: U - G, U - U, C - A, A - A

    Дополнительные водородные связи в тРНК, стабилизирующие ее третичную структуру:
    (0.007) ....>B:..54_:[..U]U-**--A[..A]:..58_:B<.... (0.003) |
    (0.010) ....>B:..55_:[..U]U-**+-G[..G]:..18_:B<.... (0.010) x
    (0.004) ....>B:..13_:[..A]A-**+-A[..A]:..45_:B<.... (0.006) |
    (0.004) ....>B:..14_:[..A]A-**--A[..A]:..21_:B<.... (0.008) |
    (0.006) ....>B:..15_:[..G]G-**+-C[..C]:..48_:B<.... (0.011) x
    (0.014) ....>B:..19_:[..G]G-----C[..C]:..56_:B<.... (0.005) +
    (0.003) ....>B:..46_:[..U]U-**+-U[..U]:..47_:B<.... (0.007) +