A- и В- формы ДНК. Структура РНК

Задание 1

A-форма

B-форма

Z-форма

Задание 2

Рассмотрим структуру 1bna (B-форма ДНК). У цитозина в 21 положении

в сторону большой бороздки обращены атомы [DC]21:B.C6 #424, [DC]21:B.C5 #423, [DC]21:B.C4 #421, [DC]21:B.N4 #422;

в сторону малой бороздки обращены атомы [DC]21:B.N1 #417, [DC]21:B.C2 #418, [DC]21:B.O2 #419

Рис.1. Синим показаны атомы, обращённые в сторону малой бороздки ДНК, а красным - в сторону большой.

Упр.2

A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали правая правая левая
Шаг спирали, Å 29,19 36,67 *
Число оснований на виток 11 10 12*
Ширина большой бороздки, Å 14,13 17,77 17,21
Ширина малой бороздки, Å 15,14 9,99 15,72

Для A-формы ДНК ширина малой бороздки измерена между атомами [DA]8:B.P #423 и [DC]10:A.P #178, ширина большой - между атомами [DA]8:B.OP1 #424 и [DC]2:A.P #17. Для B-формы ширина малой бороздки - расстояние между [DT]8:A.P #142 и [DC]21:B.P #406, ширина большой - между [DT]8:A.P #142 и [DG]14:B.P #261. Для Z-формы определение ширины бороздок было затруднено. Шириной малой бороздки считалось расстояние между [DC]9:B.P #254 и [DC]3:A.P #62, а шириной большой - между [DC]5:A.P #128 и [DC]11:B.P #320. Эти числа отличаются от тех, что выдаёт программа analyze. *Для Z-формы определение шага спирали по структуре 1tne невозможно, так как структура не содержит ни одного полного витка.

Задание 3

Упр.1. Торсионные углы заданной тРНК представлены в таблице (рассмотрена одна из цепей):

alpha beta gamma delta epsilon zeta chi
--- --- 65,3 85,4 -147,1 -75,8 178,8
-77,3 -174,1 57,4 83,3 -148,8 -84,7 -167,5
-66,7 175 50,9 81,3 -138 -81,6 -160,8
-53,9 159,8 46,5 77,9 -151,9 -71,3 -152,9
-50,3 170,2 53,9 81,9 -157,4 -80,6 -163,5
-74,3 -177,7 60,3 82,8 -153,2 -85 -162,5
-56,7 161,7 69,8 113,6 -71,3 -85,1 -154,5
33 -172,5 44,5 81,6 -149,9 -66,4 179
-64,9 -177,9 53,3 83 -145,9 -76,4 -172,9
-59,7 173,5 49 80,9 -153,1 -72,7 -162,6
-45,1 166,8 45,2 82,3 -171,7 -70,1 -157
152,4 -163,7 -179,4 85,6 -145,1 -65,6 179,6
-70,2 -174,7 45,3 82,8 -131,6 -63,3 -161,4
-69,2 170,7 52,6 81,7 -136,5 -79,2 -152
-82,9 126,2 56,5 114,1 -68,4 97,1 -150,8
-102,9 109,6 144,5 82,7 -132,9 -60,5 176,4
-58 179,6 42,7 79,9 -159,1 -71,9 -177,7
-66,7 -175 55,5 82,5 -149 -72,3 -174,4
-58,2 173,5 53,9 82 -146,9 -85,4 -168,8
-59,6 159,2 62,3 83,9 -154,7 -61,9 -166,5
-66,9 176,4 56,5 84,2 -165,7 -81,7 -159,8
-47,4 171,9 46,3 83,9 -166 -58,2 -145,1
-155,8 159,2 49,8 87,2 -137 -77,1 170,7
-65,5 -179,9 47,2 81,6 -146,5 -79 -166,4
-57,4 172,5 47,9 84 -158,9 -69,2 -153,7
144,4 -158,8 -171,4 91,3 -142 -82,1 -173,4
32,7 -161,7 -66,5 92,6 -162,9 -59 -160,6
160 -151 161,6 88,1 -127,4 152,8 -178,2
167,3 118,5 -176 82,9 -96,9 -90,7 -38,9
-163,5 -135,6 56,9 94,1 51,2 168,8 -89,9

Построим гистограммы со значениями торсионных углов для нескольких нуклеотидов в тРНК, а также в A-, B- и Z-формах ДНК.

Заметно, что наша тРНК больше всего похожа на А-ДНК. Не составляет труда проверить это количественно. Подсчитывая среднее значение модуля каждого угла для тРНК и разных форм ДНК, замечаем, что значения торсионных углов в тРНК наиболее близки к таковым в А-форме.

Упр.2. Во вторичной структуре тРНК наблюдаем несколько стеблей: во-первых, стебель образованный нуклеотидами 27-31 и 43-39. Во-вторых, стебель между нуклеотидами 10-13 и 25-22. Третий стебель образован нуклеотидами 49-53 и 65-61. Четвёртый - 1-7 и 66-72. Таким образом, координаты стеблей можно записать в виде отрезков [1,7], [10,13], [22,25], [27,31], [39,45], [49,53], [61,65], [66,72]. В качестве дополнительных водородных связей, стабилизирующих структуру можно выделить связь между 56 цитозином и 19 гуанином, цитозином 48 и гуанином 15, а также неканонические взаимодействия гуанина 18 и урацила 55, аденина 57 и цитозина 56.

© Быкова Даша, 2018