Для выполнения первого задания необходимо было построить A-, B- и Z-форму дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" . Это было сделано при помощи команды fiber на kodomo. Полученные структуры в формате pdb можно скачать здесь: A-форма, B-форма и Z-форма. Рис.1,2 A-форма дуплекса ДНК Рис.3,4 B-форма дуплекса ДНК Рис.5,6 Z-форма дуплекса ДНК

Для выполнения следующего задания необходимо было научиться выделять атомы и группировки атомов в Jmol. Необходимо было выделить сахарофосфатный остов ДНК, все нуклеотиды, все аденины и атом N7 во всех гуанинах. Результаты представлены на рисунке 7.

Рис.7 A-форма дуплекса ДНК. Красным цветом выделен сахарофосфатный остов, зеленым - нуклеотиды, синим - аденины, фиолетовым - атомы N7 в гуанинах

Для выполнения следующего задания мне было дано 2 pdb файла с ДНК и РНК белковыми комплексами. Скачать файлы можно здесь: ДНК, РНК. Структуры были визуально проверены на разрывы при помощи программы Jmol. На рисунках 8 и 9 представлены изображения данных цепей. Видимых разрывов ни в одной из цепей не наблюдается.

Рис. 8 Цепь ДНК Рис. 9 Цепь РНК

Для выполнения следущего задания мне необходимо было рассмотреть положение тимина B-форме дуплекса ДНК.

Рис. 10 B-форма ДНК. Зеленым показан тимин.

Рассматривая положения атомов в тимине, мы видим, что атомы N1, O2, C2 направлены в сторону малой бороздки, N3 не направлен ни к одной из бороздок, а N4, С4, С5, С6, С7 направлены к большой бороздке. В А-форме расположение атомов такое же, в Z-форме тимин отсутсвует. Визуально можно проследить за этим по рисунку 11.

Рис.11 Тимин. Синим цветом показаны атомы, направленные к большой бороздке, красным - к малой

Следующим заданием было сравнить разные формы ДНК. Результаты сравнения представлены в таблице 1.

	А-форма	В-форма	Z-форма
Тип спирали (правая или левая)	Правая	Правая	Левая
Шаг спирали (нм)	2.803	3.375	4.35
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки(нм)	0.798	1.721	0.72
Ширина малой бороздки (нм)	1.697	1.169	1.517

Таблица 1. Сравнение разных форм ДНК

Рис. 12-14 Измерения в разных формах ДНК (А, B, Z)

	α(P - O5')	β(O5' - C5')	γ(C5' - C4')	δ(C4' - C3')	ε(C3' - O3')	ζ(O3' - P)	χ(C1' - N)
А-форма (из презентации)	62	173	52	88	178	-50	-160
А-форма (gatc-a.pdb)	-51.7	174.8	41.7	79.1	-147.8	-75.1	-157.2
В-форма (из презентации)	63	171	54	123	155	-90	-117
В-форма (gatc-b.pdb)	-29.9	136.3	31.2	143.3	-140.8	-160.5	-98.0

Таблица 2. Измерения торсионных углов для разных форм ДНК (тимин35)

Следующим заданием был расчет торсионных углов при помощи программы 3DNA. Первым шагом для выполнения этого задания был перевод файлов в формате pdb в формат pdb old при помощи команды: remediator --old ''XXX.pdb'' > ''XXX_old.pdb. Были получены файлы: 1G59_old.pdb, 1DDN_old.pdb. Для анализа данных структур использовалась команда find_pair -t XXXX.pdb stdout | analyze. В результате были получены файлы с разрешением .out, в которых содержится необходимая нам информация.

Торсионные углы РНК структуры 1g59

Таблица 3: средние значения торсионных углов в РНК структуре 1g59

	α	β	γ	δ	ε	ζ	χ
Т-РНК	-51,3	35,82	49,7	95,94	-151,46	-76,13	-137,66

Торсионные углы ДНК структуры 1DDN

Таблица 4: средние значения торсионных углов в ДНК структуре 1DDN

	α	β	γ	δ	ε	ζ	χ
ДНК	-2,51	-79,15	-28,08	151,14	--108,79	-97,46	-112,98

В следующем задании необходимо было проанализировать вторичную структуру РНК.

  Strand I                    Strand II          Helix
   1   (0.011) B:.501_:[..G]G-----C[..C]:.572_:B (0.010)     |
   2   (0.008) B:.502_:[..G]G-*---U[..U]:.571_:B (0.015)     |
   3   (0.011) B:.503_:[..C]C-----G[..G]:.570_:B (0.007)     |
   4   (0.010) B:.504_:[..C]C-----G[..G]:.569_:B (0.008)     |
   5   (0.010) B:.505_:[..C]C-----G[..G]:.568_:B (0.007)     |
   6   (0.011) B:.506_:[..C]C-----G[..G]:.567_:B (0.007)     |
   7   (0.012) B:.507_:[..A]Ax----U[..U]:.566_:B (0.014)     |
   8   (0.007) B:.549_:[..G]G-----C[..C]:.565_:B (0.010)     |
   9   (0.006) B:.550_:[..G]G-----C[..C]:.564_:B (0.011)     |
  10   (0.007) B:.551_:[..G]G-----C[..C]:.563_:B (0.010)     |
  11   (0.007) B:.552_:[..G]G-----C[..C]:.562_:B (0.010)     |
  12   (0.009) B:.553_:[..G]G----xC[..C]:.561_:B (0.010)     |
  13   (0.016) B:.554_:[..U]U-*--xA[..A]:.558_:B (0.008)     |
  14   (0.017) B:.555_:[..U]Ux**+xG[..G]:.517_:B (0.015)     x
  15   (0.008) B:.538_:[..A]A-*---C[..C]:.532_:B (0.012)     |
  16   (0.009) B:.539_:[..G]G-----C[..C]:.531_:B (0.010)     |
  17   (0.012) B:.540_:[..G]G-----C[..C]:.530_:B (0.010)     |
  18   (0.012) B:.541_:[..C]C-----G[..G]:.529_:B (0.011)     |
  19   (0.011) B:.542_:[..C]C-----G[..G]:.528_:B (0.006)     |
  20   (0.008) B:.543_:[..G]G-----C[..C]:.527_:B (0.010)     |
  21   (0.007) B:.544_:[..A]Ax*---G[..G]:.526_:B (0.006)     |
  22   (0.010) B:.510_:[..G]G-----C[..C]:.525_:B (0.010)     |
  23   (0.015) B:.511_:[..U]U-----A[..A]:.524_:B (0.013)     |
  24   (0.012) B:.512_:[..C]C----xG[..G]:.523_:B (0.007)     |
  25   (0.017) B:.513_:[..U]U-**+xA[..A]:.546_:B (0.008)     |
  26   (0.009) B:.514_:[..A]A-**-xU[..U]:.508_:B (0.014)     |
  27   (0.008) B:.515_:[..G]Gx**+xC[..C]:.548_:B (0.009)     x
  28   (0.008) B:.518_:[..G]Gx---xC[..C]:.556_:B (0.015)     +
  29   (0.009) D:.501_:[..G]G-----C[..C]:.572_:D (0.010)     |
  30   (0.010) D:.502_:[..G]G-*---U[..U]:.571_:D (0.016)     |
  31   (0.010) D:.503_:[..C]C-----G[..G]:.570_:D (0.008)     |
  32   (0.009) D:.504_:[..C]C-----G[..G]:.569_:D (0.006)     |
  33   (0.009) D:.505_:[..C]C-----G[..G]:.568_:D (0.009)     |
  34   (0.008) D:.506_:[..C]C-----G[..G]:.567_:D (0.008)     |
  35   (0.009) D:.507_:[..A]Ax----U[..U]:.566_:D (0.015)     |
  36   (0.011) D:.549_:[..G]G-----C[..C]:.565_:D (0.012)     |
  37   (0.008) D:.550_:[..G]G-----C[..C]:.564_:D (0.010)     |
  38   (0.009) D:.551_:[..G]G-----C[..C]:.563_:D (0.014)     |
  39   (0.007) D:.552_:[..G]G-----C[..C]:.562_:D (0.011)     |
  40   (0.011) D:.553_:[..G]G----xC[..C]:.561_:D (0.009)     |
  41   (0.017) D:.554_:[..U]U-*--xA[..A]:.558_:D (0.008)     |
  42   (0.019) D:.555_:[..U]Ux**+xG[..G]:.517_:D (0.022)     x
  43   (0.011) D:.538_:[..A]A-*---C[..C]:.532_:D (0.013)     |
  44   (0.013) D:.539_:[..G]G-----C[..C]:.531_:D (0.008)     |
  45   (0.008) D:.540_:[..G]G-----C[..C]:.530_:D (0.009)     |
  46   (0.010) D:.541_:[..C]C-----G[..G]:.529_:D (0.008)     |
  47   (0.010) D:.542_:[..C]C-----G[..G]:.528_:D (0.006)     |
  48   (0.009) D:.543_:[..G]G-----C[..C]:.527_:D (0.012)     |
  49   (0.009) D:.544_:[..A]Ax*---G[..G]:.526_:D (0.009)     |
  50   (0.010) D:.510_:[..G]G-----C[..C]:.525_:D (0.012)     |
  51   (0.018) D:.511_:[..U]U-----A[..A]:.524_:D (0.009)     |
  52   (0.011) D:.512_:[..C]C-----G[..G]:.523_:D (0.008)     |
  53   (0.016) D:.513_:[..U]U-*--xG[..G]:.522_:D (0.007)     |
  54   (0.010) D:.514_:[..A]A-**-xU[..U]:.508_:D (0.015)     |
  55   (0.010) D:.515_:[..G]Gx**+xC[..C]:.548_:D (0.008)     x
  56   (0.012) D:.518_:[..G]G-----C[..C]:.556_:D (0.032)     +

   step      i1-i2        i1-j2        j1-i2        j1-j2        sum
   1 GG/UC  0.56( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  1.94( 0.01)  2.50( 0.01)
   2 GC/GU  6.79( 3.91)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  6.51( 3.94) 13.30( 7.85)
   3 CC/GG  0.62( 0.13)  0.00( 0.00)  0.16( 0.00)  2.69( 1.22)  3.47( 1.35)
   4 CC/GG  0.54( 0.00)  0.00( 0.00)  0.07( 0.00)  3.98( 2.71)  4.58( 2.71)
   5 CC/GG  0.48( 0.11)  0.00( 0.00)  0.24( 0.00)  2.71( 1.24)  3.42( 1.35)
   6 CA/UG  0.53( 0.00)  0.00( 0.00)  1.42( 0.65)  0.01( 0.00)  1.97( 0.65)
   7 AG/CU  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.06( 0.00)  2.17( 0.70)  2.23( 0.70)
   8 GG/CC  2.57( 1.11)  0.00( 0.00)  0.40( 0.00)  0.09( 0.00)  3.05( 1.11)
   9 GG/CC  3.48( 2.05)  0.00( 0.00)  0.31( 0.00)  0.65( 0.00)  4.43( 2.05)
  10 GG/CC  5.06( 3.70)  0.00( 0.00)  0.03( 0.00)  0.48( 0.00)  5.57( 3.70)
  11 GG/CC  4.16( 2.48)  0.00( 0.00)  0.41( 0.00)  0.00( 0.00)  4.57( 2.48)
  12 GU/AC  7.21( 4.53)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  3.33( 0.90) 10.54( 5.43)
  13 UU/GA  6.59( 3.44)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  5.87( 3.11) 12.47( 6.55)
  14 UA/CG  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)
  15 AG/CC  4.15( 2.41)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  5.74( 2.74)  9.90( 5.15)
  16 GG/CC  2.50( 0.99)  0.00( 0.00)  0.36( 0.00)  0.82( 0.04)  3.68( 1.03)
  17 GC/GC  5.87( 2.73)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  6.00( 2.98) 11.87( 5.71)
  18 CC/GG  0.06( 0.00)  0.00( 0.00)  0.89( 0.00)  3.33( 1.87)  4.28( 1.87)
  19 CG/CG  0.01( 0.00)  0.00( 0.00)  5.08( 2.30)  0.00( 0.00)  5.09( 2.30)
  20 GA/GC  2.45( 0.34)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  4.31( 1.92)  6.76( 2.26)
  21 AG/CG  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.70( 0.00)  1.52( 0.95)  2.21( 0.95)
  22 GU/AC  4.88( 2.17)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  3.05( 1.73)  7.93( 3.90)
  23 UC/GA  0.11( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  3.89( 2.45)  4.00( 2.45)
  24 CU/AG  1.74( 0.16)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  1.74( 0.16)
  25 UA/UA  0.00( 0.00)  2.97( 0.39)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  2.97( 0.39)
  26 AG/CU  4.83( 2.31)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  4.83( 2.31)
  27 GG/CC  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)
  28 GG/CC  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)
  29 GG/UC  0.90( 0.00)  0.00( 0.00)  0.02( 0.00)  1.32( 0.00)  2.24( 0.00)
   30 GC/GU  6.86( 4.14)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  6.65( 4.06) 13.51( 8.20)
  31 CC/GG  0.74( 0.16)  0.00( 0.00)  0.19( 0.00)  2.64( 1.17)  3.57( 1.33)
  32 CC/GG  0.40( 0.00)  0.00( 0.00)  0.07( 0.00)  4.01( 2.73)  4.48( 2.73)
  33 CC/GG  0.65( 0.17)  0.00( 0.00)  0.17( 0.00)  2.62( 1.17)  3.44( 1.34)
  34 CA/UG  0.59( 0.00)  0.00( 0.00)  1.37( 0.63)  0.00( 0.00)  1.96( 0.63)
  35 AG/CU  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.14( 0.00)  1.67( 0.48)  1.81( 0.48)
  36 GG/CC  2.59( 1.07)  0.00( 0.00)  0.75( 0.00)  0.00( 0.00)  3.34( 1.07)
  37 GG/CC  3.42( 1.95)  0.00( 0.00)  0.45( 0.00)  0.60( 0.00)  4.47( 1.95)
  38 GG/CC  5.04( 3.70)  0.00( 0.00)  0.01( 0.00)  0.42( 0.00)  5.46( 3.70)
  39 GG/CC  4.11( 2.49)  0.00( 0.00)  0.20( 0.00)  0.00( 0.00)  4.31( 2.49)
  40 GU/AC  7.24( 4.67)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  3.97( 1.25) 11.21( 5.92)
  41 UU/GA  7.23( 4.29)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  5.20( 2.93) 12.43( 7.22)
  42 UA/CG  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)
  43 AG/CC  4.07( 2.23)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  5.64( 2.61)  9.71( 4.84)
  44 GG/CC  2.76( 1.22)  0.00( 0.00)  0.34( 0.00)  0.60( 0.01)  3.70( 1.22)
  45 GC/GC  5.91( 2.77)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  5.69( 2.76) 11.59( 5.53)
  46 CC/GG  0.11( 0.00)  0.00( 0.00)  0.81( 0.00)  3.36( 1.93)  4.28( 1.93)
  47 CG/CG  0.03( 0.00)  0.00( 0.00)  5.06( 2.27)  0.00( 0.00)  5.09( 2.27)
  48 GA/GC  2.60( 0.44)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  4.42( 1.97)  7.02( 2.41)
  49 AG/CG  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.81( 0.00)  1.37( 0.85)  2.17( 0.85)
  50 GU/AC  5.14( 2.34)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  3.26( 1.87)  8.40( 4.21)
  51 UC/GA  0.28( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  3.76( 2.35)  4.04( 2.35)
  52 CU/GG  1.38( 0.05)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  2.90( 1.40)  4.27( 1.45)
  53 UA/UG  0.00( 0.00)  2.56( 0.19)  6.17( 4.48)  0.00( 0.00)  8.73( 4.67)
  54 AG/CU  4.86( 2.31)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  4.86( 2.31)
  55 GG/CC  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)  0.00( 0.00)

Наиболее крупный стекинг - 30 GC/GU

Copyright © Соколов Константин - 2013
Дата последнего изменения - 27 декабря 15:24