На главную
Третий семестр
Задание 1.
С помощью программы fiber из пакета 3DNA были построены A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" в А и В формах и "gc", повторенную 10 раз в Z-форме. Cсылки на полученные файлы: A-DNA , B-DNA , Z-DNA .Задание 2.
Упр.1.
Рисунок 1 получен с помощью JMol. На нем представлена A-форма ДНК с выделением цветом и способом отображения остова и азотистых снований.
Рис.1. ДНК в А-форме. Сахофосфаттный остов показан только стержнями. Нуклеотиды, содержащие аденин отмечены фиолетовым цветом. Атом N7 во всех гуанинах покрашен зелёным. Остальные азотистые основания покрашены по элементам.
Упр.2.
Файлы, полученные вырезанием ДНК и РНК из белковых комплексов: 1u0b-rna и 1bdt-dna . (Использовались команды JMol restrict и write)Упр.3.
Для нахождения разрывов в ДНК и РНК, представила их остовы в стержневой модели. Разрывов не обнаружено. (Рис.2-3)  |
 |
| Рис.2. Остов РНК из записи 1u0b банка PDB в стержневой модели. |
Рис.3. Остов ДНК из записи 1bdt банка PDB в стержневой модели. |
Задание 3.
Упр.1.
В В-форме ДНК атомы N1, C2 и N3 обращены к малой бороздке, а атомы N6, N7 и С8 - к большой, остальные находятся между бороздками. В А-форме все ровно наоборот: к большой бороздке повернуты N6, N7 и С8, к малой - N1, C2 и N3. В Z-форме нет аденина. Файл ChemSketch с аденином.  |
 |
| Рис.4. Положение аденина в В-форме ДНК. |
Рис.5. Положение аденина в А-форме ДНК. |
Упр.2.
Таблица 1. Характеристики витков и бороздок в А- и В-формах ДНК.
A-форма |
B-форма |
Z-форма |
|
Тип спирали (правая или левая) |
правая |
правая |
левая |
Шаг спирали (Å) |
2,803 |
3,375 |
4,35 |
Число оснований на виток |
11 |
10 |
11 |
Ширина большой бороздки |
1,681 ([T]11:A-[C]32:B) |
1,721 ([T]11:A-[T]27:B) |
1,608 ([C]12:A-[C]28:B) |
Ширина малой бороздки |
0,798 ([G]9:A-[G]35:B) |
1,169 ([T]11:A-[A]34:B) |
0,72 ([G]5:A-[G]39:B) |
С помощью JMol измерила торсионные углы в нуклеотиде, содержащем аденин 34. В таблице 2 приведены результаты измерении и торсионные углы из презентации к этому практикуму.
Таблица 2. Торсионные углы в А- и В-формах ДНК.
| α | β | γ | δ | ε | ζ | χ | ||
| A-форма | 64 | 174,8 | 41,7 | 79,9 | 169 | -147,8 | -157,2 | |
| В-форма | 85,9 | 136,3 | 31,2 | 143,3 | 105,8 | -160,5 | -98 | |
| из презентации | A-форма | 62 | 173 | 52 | 88/3 | 178 | -50 | -160 |
| В-форма | 63 | 171 | 54 | 123/131 | 155 | -90 | -117 |
Задание 4.
Упр.1.
Для получения значений торсионных углов в ДНК и РНК были использованы функции find_pair и analyze из пакета 3DNA. Так как этот пакет работает только со старым форматом pdb, файлы с ДНК (1bdt) и РНК (1u0b) были переведены с помощью команды remediator --old в старый формат. От средних значений больше всего отклоняется аденин 18 в ДНК и аденин 27 в РНК. Применив, эти команды к обоим файлам, получила 1bdt_old.out 1u0b_old.out с информацией о об строении. Торсионные углы в РНК не похожи ни на одни из А- и В-форм РНК.Таблица 2. Значения торсионных углов в А- и В-формах ДНК.
| α | β | γ | δ | ε | ζ | χ | |
| ДНК | -39,95 | 36,77 | 26,97 | 137,59 | -78,99 | -79,85 | -110,33 | a 18 | 168,80 | 172,00 | 172,50 | 139,50 | -155,00 | -96,50 | -144,30 |
| РНК | -56,66 | 82,86 | 63,49 | 82,7 | -153,45 | -72,645 | -146,595 |
| a 27 | 152,8 | 179,4 | 178,9 | 87,2 | -154,6 | -78,7 | -168,2 |
Упр.2.
Рисунок 6 получен из файла 1u0b_old.out. Рамочками выделены пары с неканоническими взаимодействиями. 
Рисунок 6. Координаты стеблей в структуре РНК. |
Таблица 3. Номера нуклеотидов, состовляющих стебли в РНК.
Во вторичной структуре 4 стебля. Так же есть дополнительные водородные связи, стабилизирующие третичную структуру. (Последняя строка в таблице 3. Все эти три пары образуют неканонические взаимодействия.) На рисунке 6 в нижней рамке выделено неканоническое взаимодействие между двумя концевыми соседнми нуклеотидами - урацилом и цитозином, которое, возможно, не дает РНК связываться, с чем не надо. |
Упр.3.
На рисунках 7-8 представлено самое сильное стекинг-взаимодействие в РНК (1u0b) между соседними парами 42(G)-28(C) и 43(U)-27(G).  |
 |
| Рис. 7. Изображение стекинг-взаимодействия в РНК, полученное с помощью JMol. |
Рис.8. Изображение стекинг-взаимодействия в РНК, полученное с помощью 3 DNA. |