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.
