Исследование структуры тРНК

  1. Краткое описание структуры в файле 4TNA.pdb

    2. В файле приведены координаты атомов молекулы тРНК для фенилаланина, из данных об организме - только тривиальное название - yeast - дрожжи.Потому что источник - synthetic construct, то есть искусственно синтезированная молекула.
    Для исследования была выбрана цепь А (единственная), представляющая фенилаланин-тРНК со следующей последовательностью:

    [1] 5' -GCGGAUUUAGCUCAGUUGGGAGAGCGCCAGACUGAAGAUCUGGAGGUCCUGUGUUCGAUCCACAGAAUUCGCACCA- 3' [76],

    где 1 и 76 - номера первого и последнего нуклеотида.
    На 3'-конце есть триплет CCA, к которому присоединяется аминокислота.Этот триплет есть и в PDB файле

  2. Исследование вторичной структуры

    3. С помощью программы find_pair пакета 3DNA были определены возможные водородные связи между азотистыми основаниями Получили файл pairs.inp В соответствии с полученными данными
    акцепторный стебель состоит из участка 1-7 и комплементарного ему участка 72-66.
    Т-стебель - 49-53 и 65-61
    D-стебель - 10-14 и 25-21
    антикодоновый стебель - 27-31 и 43-39

    Рис.1. Вторичная структура фенилаланин-тРНК из дрожжей 
    Скрипт для получения изображения
select all
wireframe off
backbone 50
color black
background white
select 1-7 or 66-72
color red
backbone 100
select 49-53 or 61-65
backbone 100
color green
select 10-14 or 21-25
backbone 100
color blue
select 27-31 or 39-43
color orange
backbone 100

    Структуру стеблевых дуплексов поддерживают 19 канонические и 1 неканонические пары оснований:
    U-G (4-69)
    Неканоническая пара G-U

    Вариабельная пеля отсутствует, тимидин в Т-петле отсутствует
    Дигидроуридины в D-петле (16 и 17 нуклеотиды)

    Антикодон в антикодоновой петле - A-A- (35-37 нуклеотиды)
    YG - WYBUTOSINE;Систематическое название 1H-IMIDAZO(1,2-ALPHA)PURINE-7-BUTANOIC ACID,4,9-DIHYDRO-ALPHA-((METHOXYCARBONYL)AMINO)- 4,6-DIMETHYL-9-OXO-METHYL ESTER.Практически, это сильно модифицированный гуанозин. Это основание соединяется с рибозой посредством стандартной N9-C1* связи.

  3. Исследование третичной структуры

    4. 1)Для изучения стекинг взаимодействия используем файлы, полученные с помошью команды
    find pair -t 4TNA.pdb stdout | analyze
    В файле 4TNA.out Находим информацию о перекрытиях оснований (поиск F7 по слову overlap). Выбираем перекрытие с наибольшей площадью, и для сравнения возьмем перекрытие с площадью поменьше.Им соответствуют структуры 13 и 3 из файла stacking.pdb. Чтобы получить картинки сначала вырезаем нужные фрагменты
    ex_str -3 stacking.pdb step3.pdb
    ex_str -13 stacking.pdb step13.pdb
    Потом делаем из них картинки
    stack2img -cdolt step3.pdb step3.ps
    stack2img -cdolt step13.pdb step13.ps
    Между основаниями конца акцепторного
    стебля и начала Т-стебля
    #0007 5MU 1MA / G A
    Площадь перекрытия     		между антикодоновым и D-стеблем
    #0020 G G / U C
    Площадь перекрытия




    2)Дополнительные водородные связи между основаниями D- и T-петель

    Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 4TNA.pdb

    Участок структуры
    		Позиции в структуре
    (по результатам find_pair)     		Результаты предсказания
    с помощью einverted     		Результаты предсказания
    по алгоритму Зукера
    Акцепторный стебель 5'1-7 3'
    5' 66-72 3'
    Всего 7 пар     		ни оной пары не предсказано из этого промежутка 6 из 7 пар
    D-стебель 10-13
    22-25
    4 пары     		нуклеотиды 22-25 "спарены" с другой цепью все 4 правильные
    T-стебель 49-53
    65-61
    5 пар     		все 5 пар правильные все 5 пар правильные
    Антикодоновый стебель 39-43
    31-27
    5 пар     		все 5 пар предсказаны, есть лишние все 5 пар правильно
    Общее число канонических пар нуклеотидов 21 всего 15, правильно 11 всего 20 пар,все правильно

    Изображение, полученное с помощью mfold 

    Использовались значения параметров:
-для программы einverted  уменьшали параметр threshold  до 10, 
пока не появился осмысленный результат, изменение параметра  gap
не дало видимых результатов, другие параметры не трогали.
-для программы mfolt взяли P=15, хотя если оставить этот параметр 
по умолчанию, все равно есть хорошая картинка, которая и представлена
в отчете.