Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

Ниже представлена таблица, в которой можно увидеть сравнение реальной и предсказанной вторичной структуры тРНК (для предсказания использовались программа einverted и алгоритм Зукера).
*Программа einverted запрашивала значения множетсва параметров, однако параметр, который наиболее сильно влиял на предсказание вторичной структуры, - Minimum score treshold. Стандартное значение для этого параметра - 50. После ввода 50 в качестве значения параметра, выводом оказался пустой файл, что неудивительно, есил вспомнить, что программа изначально работает с ДНК последовательностями, которые как правило длиннее, чем РНК последовательности. Собственно поэтому нужно было изменить это значение [50] в меньшую сторону, причем значительно. В итоге максимальным порогом стало значение 14, при котором предсказание было таким же, как и при 0.



Рис. 1. Построенная тРНК, согласно предсказанию алгоритма Зукера. (картинка слева)
*Красным кругом отмечены нуклеотиды, которые были неправильно идентифицированы как пара оснований, а синим - нуклеотиды, которые были идентифицированы алгоритмом как неспаренные нуклеотиды.

Рис. 2. Точечный (квадраты) график, который отражает вероятность спаривания нуклеотидов (построено программой mfold). (картинка справа)
*Разными цветами обозначены разные значения энергии спаривания нуклеотидов (красный цвет обозначает оптимальную энергию (-22.9 ccal/mol), черный - энергию, отклоняющуюся на 0.9 ccal/mol в бОльшую сторону). На графике видно, что имеет место ошибка, так как например 1 и 72 нуклеотиды не образуют пару, хотя согласно этому графику могут (но с малой энергией!).

Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре

Перед тем как нажать на кнопку, нажмите на картинку, чтобы запустить PDB файл! Нажимать после запуска апплета (первая кнопка - запуск скрипта, вторая - продолжение скрипта): Требовалось визуализировать следующие сеты: Set1: множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы; Set2: множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты; Set3: множество атомов азота в азотистых основаниях {Ссылка на 1 скрипт} {Ссылка на 2 скрипт} *Действие 2 скрипта в апплете не показано.

Согласно данным таблицы 2 видно, что белок контактирует с остовом ДНК чаще, чем с остатками азотистых оснований. Это можно объяснить специфическим пространственным расположением взаимодействующих участков ДНК. Можно также заметить, что неполярных контактов больше, чем полярных.

С помощью программы nucplot была составлена следующая популярная схема ДНК-белкового взаимодействия:


На картинке видно, что наибольшее количество связей образует tyr397. В качестве распознавателя, возьмем аминокислоту, которая непосредственно связывается с азотистым основанием, то есть arg394.

*На самом деле в выводе было 3 изображения, однако 2 из них приходились на другие цепи белка.


Рис. 3. Связывание arg394 с N2 гуанина. (картинка сверху)
*В зелёный кружок взят гуанин, который как раз и участвует в образовании контакта с аргинином.

Рис. 4. Связывание tyr397 с фосфатом. (картинка снизу)
*В белый круг взят фосфат, который участвует в образовании контактов с тирозином. Также, белыми буквами обозначены соседние нуклеотиды, соединенные этим фосфатом.

Изображения были получены с помощью этого скрипта, а также этого.