A-, В- и Z-формы ДНК. Структура РНК
Формы ДНК
С помощью пакета 3DNA были сгенерированы структуры A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого
представляет собой 5 раз повторенную последовательность 'GATC'.
1. A-форма: gatc-a.pdb
2. B-форма: gatc-b.pdb
3. Z-форма: gatc-z.pdb
Затем была рассмотрена экспериментальная структура B-формы ДНК (1bna). С помощью Jmol было визуально определено, что у цитозина в 9 позиции цепи A
(c9:a):
- в сторону большой бороздки смотрят атомы с9:a.c4, с9:a.n4, с9:a.c5, с9:a.c6
- в сторону малой бороздки смотрят атомы с9:a.n1, с9:a.c2, с9:a.o2, с9:a.n3.
Также с помощью MarvinSketch было получено изображение этого цитозина (см. рис. 1).
Были изучены свойства сгенерированных структур. Результат в Таблице 1. Стоит отметить, что в Z-форме ширина бороздок измеряется неоднозначно: в таблице приведен только один случай из нескольких возможных.
| A-форма | B-форма | Z-форма | |
|---|---|---|---|
| Тип спирали | Правая | Правая | Левая |
| Шаг спирали (Å) | 28.03 | 33.75 | 43.5 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки (Å) | 7.98 (4:a.p - 31:b.p) | 17.21 (8:a.p - 30:b.p) | 18.59 (29:b.p - 10:a.p) |
| Ширина малой бороздки (Å) | 16.81 (28:b.p - 15:a.p) | 11.69 (38:b.p - 7:a.p) | 7.2 (29:b.p - 15:a.p) |
Анализ структуры тРНК
С помощью программ find_pait и analyze из пакета 3DNA проанализировали структуру тРНК 1c0a. Некоторые торсионные углы приведены ниже на рис. 2. Больше всего структура похожа на A-форму ДНК, это же говорит и анализ 3DNA.
Затем были найдены стебли в структуре. Их координаты:
601_:[..G]G-----C[..C]:.672 602_:[..G]G-----C[..C]:.671 603_:[..A]A-----U[..U]:.670 604_:[..G]G-*---U[..U]:.669 605_:[..C]C-----G[..G]:.668 606_:[..G]G-----C[..C]:.667 607_:[..G]G-----C[..C]:.666 649_:[..G]G-*---P[PSU]:.665 650_:[..C]C-----G[..G]:.664 651_:[..G]G-----C[..C]:.663 652_:[..G]G-----C[..C]:.662 653_:[..G]G-----C[..C]:.661 638_:[..C]C-**--C[..C]:.632 639_:[..G]G-----C[..C]:.631 640_:[..C]C-----G[..G]:.630 641_:[..A]A-----U[..U]:.629 642_:[..G]G-----C[..C]:.628 643_:[..G]G-----C[..C]:.627 644_:[..G]G-**--A[..A]:.626 610_:[..G]G-*---U[..U]:.625 611_:[..U]U-----A[..A]:.624 612_:[..U]U-----A[..A]:.623 613_:[..C]C-----G[..G]:.622
Кроме того, есть пять дополнительных стабилизирующих водородных связей:
614_:[..A]A-**--u[4SU]:.608 615_:[..G]G-**+-C[..C]:.648 619_:[..G]G-----C[..C]:.656 655_:[PSU]P-**+-G[..G]:.618 654_:[5MU]t-**--A[..A]:.658
9 из всех этих пар - неканонические: две связи G-U, две связи G-PSU (псевдоуридин), 5MU-A (5-метилурацил), C-C, G-A, A-4SU (4-тиоуридин), неканоническая G-C пара. Кроме того, были найдены следующие стекинг-взаимодействия:
