Cравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК

1. Генерирование последовательностей

С помощью программы fiber и инструментов ее пакета 3DNA я построила модели структур A-, B- и Z-формы ДНК. Последовательность каждой из нитей представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" (для задания №3 была создала последовательность с десятикратным повторением для более удобного измерения длины витка). Структура дуплекса в А-форме была сохранена 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 (Z-структура с большим числом повторов: gatc10-z.pdb).

2. Анализ структур

Для анализа была взята "B" - форма ДНК, структура 1bna в базе данных PDB. Я рассмотрела азотистое основание C15 (цитозин). Из рисунка 1 видно, что в сторону малой бороздки смотрят атомы C2, O2 и N3, а в сторону большой - N4, C4, C5, C6, N1 (см атомы, вхдящие в состав С15).
photo

Рисунок 1.Изображение С15

Ниже представлена сравнительная таблица для 3 форм ДНК, полученных из пункта 1 путем генерирования (см табл. 1):

Таблица 1.Сравнение разных форм ДНК

~ А-ДНК В-ДНК Z-ДНК
Тип спирали Правозакрученная Правозакрученная Левозакрученная
Шаг спирали (Å) 28,0 33,8 43,5
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки (Å) 18,5 (A:DG-9 - B:DC-36) 20,6 (A:DC-8 - B:DC-28) 18,3 (A:DС-14 - B:DС-24)
Ширина малой бороздки (Å) 9,6 (A:DG-9 - B:DG-25) 13,2 (A:DA-18 - B:DC-28) 8,7 (A:DG-11 - B:DG-35)

*При заполнении таблицы использовались данные, полученные на основе анализа структуры Z-формы ДНК с 10 повторениями

3. Определение структуры и устройства водородных связей

При помощи пакета 3DNA был получен ряд файлов с различными характеристиками структуры комплекса 1f7u (рисунки 2, 3). Ознкомиться со всеми файлами можно здесь. В этом задании будет рассмотрено содержимое файла 1f7u_old.out. На основании полученных данных можно утверждать, что:

1)Стебли образованы парами нуклеотидов со следующими порядковыми номерами: 901-907 и 972-966, 494-453 и 964-961, 939-944 и 931-926, 910-913 и 925-922.

2)Неканонические пары образованы: P901-A972, U905-G968, A943-P927, C913-C922, A914-U908, A915-U948.

3)Дополнительные пары, стабилизирующие структуру за счет водородных связей, но не входящие в стебли: 954 и 958, 955 и 917, 914 и 908, 915 и 948, 918 и 956

photo

Рисунок 2.Структура 1f7u

photo

Рисунок 3.тРНК-составляющая комплекса 1f7u