Главная
Семестры
Обо мне
Ссылки

Сравнение A-, B- и Z-форм ДНК. Строение тРНК

Задание 1.Для построения различных форм ДНК использовал функцию fiber пакета 3DNA. Полученные pdb-файлы A-, B- и Z- форм двуцепочечной ДНК использовал в дальнейшем для изучения данных форм.
Задание 2. Первое, что предстояло сделать, найти, в сторону какой бороздки обращены атомы заданного нам основания, в моем случае - тимина.
На рисунках красным обозначены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой.
В сторону большой бороздки смотрят атомы: t32:b.n3, t32:b.c4, t32:b.o4, t32:b.c5, t32:b.c6, t32:b.c7.
В сторону малой бороздки смотрят атомы: t32:b.c2, t32:b.o2.
Остальный атомы основания: t32:b.n1.
В А-форме ДНК мы видим похожую картину, но в сторону большой бороздки у нас смотрят атомы, смотревшие в В-форме в сторону малой, и наоборот. В Z-форме тимин не может быть построен.
Таблица 1. Характеристики различных форм ДНК
A-форма В-форма Z-форма
Тип спирали(правая или левая) правая правая левая
Шаг спирали(А) 28 33.75 43.5
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки, А 17(Т36:В) 20.58(G6:А) 35(G13:A)
Ширина малой бороздки, А 8(Т8:А) 13,2(Т40:В) 14.37(С42:В)

С помощью методов JMol измерил торсионные углы, данные занес в таблицу.
Таблица 2. Сравнение торсионных углов различных форм ДНК
Форма α β γ δ ε ζ χ
А-форма -51.7 174.8 41.7 79.1 -147.8 -75.1 -158.2
В-форма -29.9 136.3 31.2 143.3 -140.8 -160.5 -98

Задание 3. Использую программы find_pair и analyze пакета 3DNA, получили значения всех торсионных углов всех нуклеотидов всех трех форм ДНК. Торсионные углы любых нуклеотидов А- и В- форм ДНК не отличаются больше, чем на 0.1 градус. Однако, в Z-форме отличие торсионных углов цитозина и гуанина очень велико. В тРНК мы видим большое отличие торсионных углов нуклеотидов, что напоминает нам Z-форму.
Наибольшее отклонение от средних значений торсионных углов показывает G8 второй цепи. Сумма абсолютных значений отклонений составляет почти 893 градуса. Полные вычисления можно посмотреть на Excel-листе
Таблица 3. Торсионные углы тРНК
α β γ δ ε ζ χ
Среднее значение -21.9 24.6 32.8 84 -120 -66.9 -139.8
Наиболее деформированный 166.7 170.4 211.1 0.9 14.3 11.8 317.7

Нашел в файле 1o0b_old.out данные по образованию водородных связей. Длинные участки последовательного соединения оснований водородными связями и будут стеблями.
Таблица 4. Стебли тРНК
Стебель Strand I Strand II
Акцепторный 2->7 71->66
1 49->53 65->61
2 37->44 33->26
3 10->12 25->23

В моей тРНК есть 4 неканонических пары: U - G, C - A, U - U, A - A. Что интересно 3 из них находятся в стеблях, что говорит об их большой роли в образовании третичной структуры.
6 пар не входят в стебли. Зачастую, соседние из этих нуклеотидов свзяаны с совершенно разными частями другой цепи. Очевидно, что их влияние на сближение стеблей друг к другу и вообще на третичную структуру огромно.

Наибольшее перекрываение в 11,52 A^2 образуют пары G910 - C925, C911 - G924. Картинка этого перекрывания представлена ниже.