Формы ДНК. Структура РНК

Задание 1

Построила A-, B- и Z- формы ДНК (из 5-кратного повторения GATC). Ссылки на них здесь: A-форма ДНК, B-форма ДНК , Z-форма ДНК

Задание 2

Я буду рассматривать B-форму ДНК. Из PDB беру структуру 1BNA. Мое основание - Тимин, возьму 7й тимин (DT`7). Построила пару с Аденином, чтобы было нагляднее. Номера атомов, обращенных в сторону большой и малой бороздок (в скобках +XX обозначены атомы, которые однозначно не смотрят ни в одну из сторон, но если разделять только на две категории скорее будут относиться к ним):

В сторону большой бороздки: C4, O4, C5, C7 (+C6)

В сторону малой бороздки: N1, C2, O2, (+N3)

Рис. 1. Пара T-A (зеленым цветом остов ДНК, оранжевым - Аденин, в Тимине красным цветом выделены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой, черным - нельзя однозначно сказать, они как бы перпендикулярны)
Рис. 2. В MarvinSketch раскрасила Тимин (красным цветом выделены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой, черным - нельзя однозначно сказать, они как бы перпендикулярны)

Таблица 1. Характеристики форм ДНК
A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали правая правая левая
Шаг спирали (Å) 22,8 33,8 43,5
Число основания на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки (Å) 16,8 (A/DC`12-B/DT`31) 17,2 (A/DG`13-B/DG`25) 18,6 (A/DG`11-B/DC`28)
Ширина малой бороздки (Å) 8,0 (A/DT`3-B/DC`32) 11,7 (A/DC`12-B/DG`33) 12,3 (A/DG`17-B/DG`25)

Задание 3

Упр 1. Торсионные углы

Рис. 3. Торсионные углы A-формы ДНК
Рис. 4. Торсионные углы B-формы ДНК
Рис. 5. Торсионные углы Z-формы ДНК
Рис. 6. Торсионные углы тРНК 2dlc. Тяжи этой структуры больше всего похожи на A-форму ДНК

Упр 2. Структура тРНК

Моя тРНК - 2DLC. Получаю файл 2dlc_old.out, в котором ищу стебли.
501-507 (компл: 566-572) - вероятно, ацепторный стебель
549-553 (компл: 561-565) - вероятно, Т-стебель
542-544 (компл: 526-528) - вероятно, антикодоновый стебель
510-513 (компл: 522-525) - вероятно, D-стебель

Рис. 7. Данные из файла 2dlc_old.out. Нуклеотиды, образующие стебли во вторичной структуре тРНК 2dlc.

Неканонических пар 8: 504U-569G, 554t-558a, 555P-518g, 542U-528A, 544A-526g, 513A-522A, 514A-508U, 515G-548c. (где t=5MU, a=1MA, P=PSU, g=M2G, c=5MC)

Пара, поддерживающая третичную структуру, одна: 519G-556C (обозначена знаком "+", изолированная пара)

Упр 3. Стекинг-взаимодействия

Находим в таблице данные о величине площади перекрывания.

Рис. 8. В столбце sum берем пары с наибольшим значениями: 13 tP/ga и 10 GC/GC.

В файле stacking.pdb нашла эти взаимодействия (соответственно Section#0010 и Section#0013). Вырезаем структуры в отдельные файлы и строим изображения с помощью stack2img. Получаем:

Рис. 9. Стэкинг 10 (GC/GC)
Рис. 10. Стэкинг 13 (tP/ga)

Сравнения ради возьмем структуру с средним и минимальным значением sum и проделаем те же операции.

Рис. 11. Стэкинг 20 (CA/AG)
Рис. 12. Стэкинг 17 (Ag/Cg)

Различия визуально очевидны :)