Практикум 2. 3DNA.

В рамках данного практикума мы работали с пакетом программ 3DNA.

Задание 1

С помощью команды fiber были сгенерированы структуры разных форм ДНК:

A-форма

B-форма

Z-форма

Задание 2

В таблице 1 приведена сравнительная характеристика разных форм ДНК.

A-ДНКB-ДНКZ-ДНК
Тип спиралиПраваяПраваяЛевая
Шаг спирали (Å)28,0333,7543,50
Число оснований на виток111012
Ширина малой бороздки1,6811,7211,830
Ширина большой бороздки0,7981,1690,72
Таблица 1. Сравнение разных форм ДНК

На рисунках 1 и 2 вы можете видеть положение гуанина в выбранной мной для дальнейшего анализа молекуле B-формы ДНК. На рисунке 3 представлено изображение гуанина с цветовым обозначением того, в сторону какой из бороздок направлены атомы основания.

1

2

Рисунок 1, 2. Положение гуанина в молекуле B-формы ДНК

guanine

Рисунок 3. Схема положения гуанина в молекуле B-формы ДНК, полученная с помощью программы MarvinSketch

Задание 3

Structurealphabetagammadeltaepsilonzetachi
RNA*-25,2970390,75238152,01238186,3838095-141,12475-66,819802-145,59905
A-DNA-51.7174.841.779.1-147.8-75.1-157.2
B-DNA-29.9136.331.2143.3-140.8-160.5-98.0
Z-DNA (C)-139.5-136.850.8137.6-96.582.0-154.3
Z-DNA (G)52.0179.0-173.894.9-103.6-64.858.7
Таблица 2. Значения торсионных углов

Исходя из данных таблицы 2 можно сделать вывод, что данная РНК по значениям некоторых углов схожа с A-формой ДНК, хотя значения alpha и beta-углов достаточно сильно различаются.

Всего в данной структуре было обнаружено 4 стебля с комплементарными основаниями:

1-7 : 71-65

49-52 : 63-60

10-13 : 24-21

26-30 : 42-38

Следующие взаимодействия были охарактеризованы как дополнительные связи, стабилизирующие структуру:

(53) U-**--A (57)

(54) U-**+-G (17)

(14) A-**—-U (8)

(15) G-**+-C (47)

Программой также было обнаружено 10 не Уотсон-Криковских взаимодействий:

G-**--U

U-**--A

U-**+-G

A-**--U

G-**+-C

G-**--U

U-**--A

U-**+-G

A-**--U

G-**+-C

В файле *.out в разделе "Ovelap area" представлена информация о возможных стекинговых взаимодействиях. Для дальнейшего рассмотрения были взяты три структуры с наибольшими значениями суммы перекрывания. Результат рассмотрения вы можете видеть на рисунках 4-6.

nucl

Рисунок 4. GC/GU (sum = 13.85)

nucl

Рисунок 5. GU/AC (sum = 12.86)

nucl

Рисунок 6. GC/GU (sum = 13.52)