Исследование структуры тРНК

  • Краткое описание структуры в файле 2DXI.pdb

    • В файле приведены координаты атомов следующих молекул организма THERMUS THERMOPHILUS:GLU-TRNA(2), GLUTAMYL-TRNA SYNTHETASE(2), Mg+2(2), ATP(2), GAU(2), HOH(359).
    Для исследования была выбрана цепь C, представляющая GLU-тРНК со следующей последовательностью:

    [501]5'GGCCCCAUCGUCUAGCGGUUAGGACGCGGCCCUCUCAAGGCCGAAACGGGGGUUCGAUUCCCCCUGGGGUCACCA3' [576]


    В последовательности на 3'-конце есть триплет CCA с координатами атомов.

    Исследование вторичной структуры

    С помощью программы find_pair пакета 3DNA были определены возможные водородные связи между азотистыми основаниями файл. В соответствии с полученными данными
    акцепторный стебель состоит из участка 501-507 и комплементарного ему участка 566-572.
    Т-стебель: 549-553 и 565-561
    D-стебель: 510-513 и 522-525
    антикодоновый стебель: 538-544 и 532-526

    Скрипт для получения в RasMol изображения остова исследуемой тРНК, где акцепторный стебель выделен красным, Т-стебель - зеленым, D-стебель - синим, антикодоновый - оранжевым.
    Рис.1. Вторичная структура GLU-тРНК из THERMUS THERMOPHILUS
    		 load H:\Term3\Practice2\RNA.pdb
    restrict none
    select all
    backbone 50
    select 501-507 or 566-572
    color red
    select 549-553 or 561-565
    color green
    select 538-544 or 526-532
    color orange
    select 510-513 or 522-525
    color blue

    Всего в стеблях 19 канонических и 4 неканонические пары оснований.Вне стеблей структуру поддерживают 1 каноническая и 4 неканонические пары оснований.
    Неканоническая пара U555-G518

    Вариабельная петля: 545-548


    Остатка тимидина в Т-петле нет
    Дигидроуридин в D-петле- U520

    *Дополнительное задание. Антикодон в антикодоновой петле:C534-U535-C536(C532-U533-C534 - вряд ли из-за конформации).

    Антикодон в шарнирной модели.

  • Исследование третичной структуры

    • 1. Стекинг-взаимодействия между основаниями конца акцепторного стебля и начала Т-стебля: U566-A507 и C565-G549, а также между антикодоновым и D-стеблем: A544-G526 и G510-C525 маловероятны (слабы), перекрываются только по одному основанию из пары. В обоих случаях площадь перекрывания всего~2ангстрем^2, изображение pdb, изображение ps
    2. Дополнительные водородные связи между основаниями D- и Т-петель:519 с 556(канонич.) и 518 с 555(неканонич.)

  • Предсказание вторичной структуры тРНК

    • Подбирать параметры для einverted оказалось непросто:
    предсказание всегда ,мягко говоря, далеко от реальной структуры,
    пришлось снизить пороговые значения, уменьшить штрафы. Mfold дал почти полностью правильное предсказание с параметрами по умолчанию.

    Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted(при штрафе за гэп=6, minimun score threshold=40, совпадение=10, несовпадение=-2) Результаты предсказания по алгоритму Зукера(P=5)
    Акцепторный стебель 5'-501-507-3'
    5'-566-572-3'(7 пар)    		 правильно предсказано 6 пар из 7 правильно предсказано 7 пар из 7
    D-стебель 510-513
    522-525(4 пары)    		 ни одной пары правильно не предсказано все правильно+1 пара лишняя
    T-стебель 549-553
    561-566(5 пар)    		 ни одной пары правильно не предсказано правильно предсказано 5 пар из 5
    Антикодоновый стебель 526-532
    538-544(7 пар)    		 ни одной пары правильно не предсказано правильно предсказано 5 пар из 7
    Общее число канонических пар нуклеотидов 20 0 19 
    Рисунок mfold
Structure    1

Folding bases      1 to     75 of unknown                                           
 Initial dG =    -35.80

              10       
----       .-U|    AGC 
    GGCCCCA   CGUCU   G
    CUGGGGU   GCAGG   G
ACCA       \ -^    AUU 
    70             20  


                 30     
                    CUC 
             --CGGCC   \
               GCCGG   U
             \      AAC 
                 40     


                    50     
               AAAC     UU 
                   GGGGG  C
                   CCCCU  G
               C---     UA 
                     60