A- и B- формы ДНК. Структура РНК

Задание N1

Построение A-, B- и Z- формы ДНК с помощью инструмента 3DNA производилось при помощи программы fiber из пакета 3DNA.

A-форма.

B-форма.

Z-форма.

Задание N2

Упражнение N1

Рисунок N1. А-форма. Остов ДНК показан красным цветом, все азотистые основания показаны черным цветом, кроме аденина, который покрашен в желтый. Атом N7 в первом по последовательности гуанине покрашен в оранжевый.

Упражнение N2

1evv.pdb

1cf7.pdb

Упражнение N3

Рисунок N2. ДНК цепи из файла 1cf7.pdb. Красным покрашена цепь D, а черным - C. Как можно заметить, в структуре есть разрывы.

Рисунок N3. РНК цепи из файла 1evv.pdb. Красным покрашена обе цепи, а черным - концы. В структуре нет разрывов.

pdb файл с координатами только РНК 1evv. pdb файл с координатами только ДНК 1cf7.

Задание N3

Упражнение N1.

Рисунок N4. Большие и маленькие бороздки на B-форме ДНК.

Рисунок N5. Тимин. Синим цветом обозначены атомы, обращенные в сторону малой бороздки, а красным - в сторону большой.

В сторону большой бороздки обращены: C6, C5, C5M, C4, O4.

В сторону малой бороздки обращены: C2, O2.

Остальные атомы: N1, N3.

Упражнение N2.

Таблица 1. Сравнение основных спиральных параметров разных форм ДНК.

	A-форма	B-форма	*Z-форма
Тип спирали (правая или левая)	Правая	Правая	Левая
Шаг спирали (A)	28,0	33,8	43,5
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки (A)	17,0 (A-A)	17,2 (G-G)	7,2 (G-G)
Ширина малой бороздки (A)	8,0 (G-A)	11,7 (A-T)	15,2 (C-G)

Таблица 2. Сравнение торсионных углов тимина с торсионными углами из презентации.

	alpha	beta	gamma	delta	epsilon	xi	chi
A-форма	-51.7	174.8	41.7	79.1	-147.8	-75.1	-157.2
B-форма	-29.9	136.4	31.2	143.3	-140.8	-160.5	-98.0
A-форма (презентация)	62	173	52	88/3	178	-50	-160
B-форма (презентация)	63	171	54	123/132	155	-90	-117

Задание N4

Таблица 3. Значение торсионных углов в тРНК 1EVV.

base	alpha	beta	gamma	delta	epsilon	xi	chi
G	-64,69	99,76	51,25	95,42	-140,65	-83,42	-104,03
A	-40,49	8,48	26,37	94,75	-121,47	-76,11	-149,41
U	-22,20	16,62	46,15	100,36	-124,25	-72,71	-144,17
C	-44,68	42,25	46,89	89,90	-147,80	-50,72	-158,89

Таблица 4. Значения торсионных углов в 1CF7.

base	alpha	beta	gamma	delta	epsilon	zeta	chi
T	-60,30	175,50	55,30	130,00	-178,70	-101,10	-113,40
T	-66,50	-175,40	55,30	140,60	-161,10	-117,50	-109,50
T	39,30	-155,70	-76,60	156,80	176,90	-66,90	-116,30
C	-85,80	-171,20	48,60	132,60	-99,10	160,80	-100,50
G	-79,60	144,00	56,10	132,80	-178,50	-75,40	-114,10
C	-41,00	-162,30	7,40	136,40	-163,50	-107,80	-103,00
G	-55,60	165,80	45,80	147,30	-116,50	162,20	-88,10
C	-62,70	143,20	45,40	135,90	-172,10	-50,40	-116,70
G	-151,50	101,80	162,40	143,70	-149,30	-114,90	-129,20
G	-54,70	160,90	46,60	134,60	-161,20	-123,90	-121,40
T	37,70	-164,90	-66,30	158,10	-170,70	-111,50	-115,10
T	38,30	-176,10	-62,70	156,40	175,70	-112,70	-100,60
T	48,00	-177,90	-63,20	155,50	174,60	-105,50	-99,90
A	-53,80	179,90	44,90	134,50	167,10	-89,50	-108,90
A	-66,20	-169,80	59,70	136,50	-172,90	-118,50	-104,60
A	43,10	-172,70	-66,00	151,80	-176,20	-100,40	-108,30
C	62,50	-160,40	-95,00	144,90	-166,00	-73,00	-126,70
C	-89,30	178,40	56,70	137,00	-89,80	125,30	-106,80
G	112,60	-141,60	166,00	133,70	-153,90	-91,60	-139,10
C	73,40	-170,40	-110,60	139,30	-143,20	-103,90	-113,70
G	-50,50	162,10	38,60	146,00	-117,50	167,00	-85,20
C	-61,80	145,00	43,80	138,40	-158,10	-98,10	-104,80
G	-67,30	167,20	50,00	147,00	-111,30	177,90	-85,50
A	-70,70	137,90	48,50	143,50	-161,30	-164,00	-107,40
A	-25,80	139,90	44,80	132,50	167,10	-109,70	-113,80
A	173,80	-151,70	162,50	127,80	-161,30	-79,50	-133,30

Таблица 5. Среднее значение торсионных углов.

	alpha	beta	gamma	delta	epsilon	zeta	chi
A	0,08	-6,08	49,04	137,77	-56,25	-110,27	-112,70
C	-29,25	-28,25	-0,53	137,79	-141,68	-21,00	-110,30
G	-49,52	108,60	80,79	140,73	-141,17	14,47	-108,95
T	6,08	-112,43	-26,38	149,57	2,78	-102,54	-109,13

Определение структуры водородных связей

Акцепторный стебель

5' 1-7 3'

5' 66-72 3'

D-стебель

5' 10-13 3'

5' 22-25 3'

Антикодоновый стебель

5' 38-44 3'

5' 26-32 3'

T-стебель

5' 49-53 3'

5' 61-65 3

Рисунок N6. Стебли в тРНК 1pdb 1EVV, информация о которых была получена при помощи програмного пакета 3DNA: зеленым выделен акцепторный стебель. Синим - D-стебель. Оранжевым - антикодоновый стебель. Голубым - Т-стебель. Все остальное покрашено красным.

* обозначены неканонические пары в файле:

 4   (0.009) A:...4_:[..G]G-*---U[..U]:..69_:A (0.007)     |
13   (0.011) A:..54_:[5MU]u-**-xa[1MA]:..58_:A (0.048)     |
14   (0.018) A:..55_:[PSU]Px**+xG[..G]:..18_:A (0.025)     x
16   (0.007) A:..38_:[..A]A-*---c[OMC]:..32_:A (0.008)     |
17   (0.021) A:..39_:[PSU]P-*---A[..A]:..31_:A (0.006)     |
22   (0.008) A:..44_:[..A]Ax*---g[M2G]:..26_:A (0.010)     |

Стабилизирующие связи:

(0.011) A:..54_:[5MU]u-**-xa[1MA]:..58_:A (0.048)     |
(0.018) A:..55_:[PSU]Px**+xG[..G]:..18_:A (0.025)     x

Стекинг-взаимодействия в структуре тРНК 1EVV

В файле найдены последовательности с наибольшей и с наименьшей площадьми перекрывания:

13 uP/Ga  5.72( 1.89)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  8.48( 3.73) 14.20( 5.63)
14 PA/UG  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)

Рисунок N7. Графическое изображение нуклеотидов с наибольшим перекрытием.

Рисунок N8. Графическое изображение нуклеотидов с наименьшим перекрытием.

Рисунок N9. Графическое изображение в Jmol нуклеотидов с наибольшим перекрытием.

Рисунок N10. Графическое изображение в Jmol нуклеотидов с наименьшим перекрытием.