Cравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК.
Задание 1.
При помощи программы fiber пакета 3DNA были сгенерированы структуры для A, B и Z форм ДНК.
A-форма ДНК: gatc-a.pdb.
B-форма ДНК: gatc-b.pdb.
Z-форма ДНК: gatc-z.pdb.
Задание 2.
Сравним сгенерированные программой с эксперементальными данными. На рисунке 1 продемонстрировано наложение структур A формы ДНК: синим цветом покрашена сгенерированная ДНК, красным цветом покрашена ДНК из базы данных pdb (pdbid: 3v9d).
Также мне нужно было посмотреть на малую и большую бороздки A формы ДНК. Структура ДНК с помеченным бороздками изображена на рисунке 2.
Кроме этого, мне нужно было посмотреть, куда "смотрят" атомы цитозина:
В сторону большой бороздки смотрия атомы: с10.n4, c10.c4, c10.c5, c10.c6.
В сторону малой бороздки смотрят атомы: c10.n1, c10.n3, c10.o2, c10.c2.
Кроме этого на рисунке 3 изображен цитозин, где цветом показано направление атомов.
В таблице 1 указаны данные о 3 формах ДНК.
| A-форма | B-форма | Z-форма | |
|---|---|---|---|
| Тип спирали | правая | правая | левая |
| Шаг спирали (Å) | 28.0 | 33.8 | 43.5 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки | 16.7 (A:DG'6 P - B:DG'13) | 17.9 (A:DA'6 - B:DT'31) | 18.3 (A:DC'2 - B:DC'16) |
| Ширина малой бороздки | 8,0 (A:DA'2 - B:DC'33) | 13,2 (A:DA'18 - B:DC'28) | 9.9 (A:DG'15-B:DC'30) |
Задание 3.
При помощи программ из пакета 3DNA проанализируем pdb структуру тРНК. Анализировать будем структуру 1FFY. Для начала скачаем ее:
wget https://files.rcsb.org/download/1FFY.pdbТак как программа remediator умеет работать только со старым форматом pdb-файлов, переведем только что скачанный файл в старый:
remediator --old 1FFY.pdb > 1FFY_old.pdbНаконец, теперь мы уже можем проанализировать водородные связи в данной молекуле тРНК:
find_pair -t 1FFY_old.pdb stdout | analyze
Имеем итог в файле 1FFY_old.out. Координаты стеблей:
Акцепторный стебель (1..7 - 72..66):1 (0.003) ...1>T:...1_:[..G]G-----C[..C]:..72_:T<...1 (0.003) 2 (0.008) ...1>T:...2_:[..G]G-----C[..C]:..71_:T<...1 (0.005) 3 (0.007) ...1>T:...3_:[..G]G-----C[..C]:..70_:T<...1 (0.004) 4 (0.009) ...1>T:...4_:[..C]C-----G[..G]:..69_:T<...1 (0.007) 5 (0.007) ...1>T:...5_:[..U]U-*---G[..G]:..68_:T<...1 (0.009) 6 (0.006) ...1>T:...6_:[..U]U-----A[..A]:..67_:T<...1 (0.004) 7 (0.008) ...1>T:...7_:[..G]G-----C[..C]:..66_:T<...1 (0.002)D-стебель (10..13 - 25..22):
23 (0.005) ...1>T:..10_:[..G]G-----C[..C]:..25_:T<...1 (0.005) 24 (0.005) ...1>T:..11_:[..C]C-----G[..G]:..24_:T<...1 (0.010) 25 (0.004) ...1>T:..12_:[..U]U-----A[..A]:..23_:T<...1 (0.008) 26 (0.006) ...1>T:..13_:[..C]C-----G[..G]:..22_:T<...1 (0.004)Антикодонвая петля (36,38..44 - 33..26):
15 (0.011) ...1>T:..36_:[..U]U-**+-U[..U]:..33_:T<...1 (0.005) 16 (0.013) ...1>T:..38_:[..A]A-**--C[..C]:..32_:T<...1 (0.003) 17 (0.012) ...1>T:..39_:[..G]G-----C[..C]:..31_:T<...1 (0.007) 18 (0.004) ...1>T:..40_:[..G]G-----C[..C]:..30_:T<...1 (0.004) 19 (0.004) ...1>T:..41_:[..G]G-----C[..C]:..29_:T<...1 (0.009) 20 (0.007) ...1>T:..42_:[..U]U-----A[..A]:..28_:T<...1 (0.008) 21 (0.007) ...1>T:..43_:[..G]G-----C[..C]:..27_:T<...1 (0.005) 22 (0.009) ...1>T:..44_:[..A]A-**--G[..G]:..26_:T<...1 (0.011)T-стебель (49..54 - 65..61,58):
8 (0.006) ...1>T:..49_:[..G]G-*---U[..U]:..65_:T<...1 (0.005) 9 (0.005) ...1>T:..50_:[..G]G-----C[..C]:..64_:T<...1 (0.002) 10 (0.003) ...1>T:..51_:[..U]U-----A[..A]:..63_:T<...1 (0.001) 11 (0.004) ...1>T:..52_:[..G]G-----C[..C]:..62_:T<...1 (0.004) 12 (0.007) ...1>T:..53_:[..G]G-----C[..C]:..61_:T<...1 (0.002) 13 (0.005) ...1>T:..54_:[..U]U-**--A[..A]:..58_:T<...1 (0.007)Неканонические пары:
5 (0.007) ...1>T:...5_:[..U]U-*---G[..G]:..68_:T<...1 (0.009) 8 (0.006) ...1>T:..49_:[..G]G-*---U[..U]:..65_:T<...1 (0.005) 14 (0.008) ...1>T:..55_:[..U]U-**+-G[..G]:..18_:T<...1 (0.011) 15 (0.011) ...1>T:..36_:[..U]U-**+-U[..U]:..33_:T<...1 (0.005) 16 (0.013) ...1>T:..38_:[..A]A-**--C[..C]:..32_:T<...1 (0.003) 22 (0.009) ...1>T:..44_:[..A]A-**--G[..G]:..26_:T<...1 (0.011) 29 (0.005) ...1>T:..16_:[..G]G-**--U[..U]:..17_:T<...1 (0.003)Дополнительные водородные связи:
14 (0.008) ...1>T:..55_:[..U]U-**+-G[..G]:..18_:T<...1 (0.011) 27 (0.003) ...1>T:..14_:[..A]A-**--U[..U]:...8_:T<...1 (0.007) 28 (0.006) ...1>T:..15_:[..G]G-**+-C[..C]:..48_:T<...1 (0.008) 29 (0.005) ...1>T:..16_:[..G]G-**--U[..U]:..17_:T<...1 (0.003) 30 (0.008) ...1>T:..19_:[..G]G-----C[..C]:..56_:T<...1 (0.004)