Практикум 2. A-, В- и Z- формы ДНК. Структура РНК
Файлы 3d-структур ДНК, с которыми проводилась работа
Структуры ДНК были получены с помощью программы "fiber" из пакета "3DNA". Пример использования ниже
fiber -b -seq=GATCGATCGATCGATCGATC gatc-b.pdb
Так как Z-форма не может состоять из предложенных четырех типов нуклеотидов, ее структура состоит из 10 раз повторяющихся пар G-C.
Ссылки на полученные файлы: gatc-a.pdb, gatc-b.pdb и gatc-b.pdb
Параметры A-, B- и Z- форм ДНК.
Для определения направленных в сторону большой и малой бороздки атомов был рассмотрен аденин A2. Изображение атомов, направленных в сторону большой и малой бороздки, а также их запись в PDB-файле представлены ниже.
- В сторону большой бороздки обращены атомы A2.C6, A2.N6, A2.C5, A2.N7.
- В сторону малой бороздки обращены атомы A2.C2, A2.N3, A2.C4, A2.N9.
| A-форма | B-форма | Z-форма | |
|---|---|---|---|
| Тип спирали (правая или левая) | Правая | Правая | Левая |
| Шаг спирали (Å) | 28.03 | 33.75 | 43.5 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки | 0.798 нм (6:A.P-29:B-P) | 1.721 нм (6:A.P-21:B-P) | 0.72 нм (5:A.P-39:B.P) |
| Ширина малой бороздки | 1.681 нм (6:A.P-37:B-P) | 1.169 нм (6:A.P-39:B.P) | 1.83 нм (6:A.P-32:B.P) |
Анализ структуры тРНК с PDB ID 2cv0
Анализ проведен с помощью команды "analyze" из "find_pair" из пакета "3DNA", для перевода PDB файла в старый формат использовалась команда "remediator". Примеры использования приведены ниже.
remediator --old "2cv0.pdb" > "2cv0_old.pdb"
find_pair -t 2cv0.pdb 2cv0.fp
analyze 2cv0.fp
Торсионные углы
Информация о них содержится в файле 2cv0.out. Всего были измерены 57 углов, данные представлены на рисунке 1.
Углы α- и ε- оказались непохожи ни на A-, ни на B-формы ДНК, т.к. они должны быть положительными, а в тРНК, преимущественно отрицательные значения. Углы δ- и χ- похожи скорее на A-форму, за небольшими исключениями. ζ-угол больше напоминает B-форму, хотя значения не совсем совпадают, но они ближе именно к ней, нежели к A-форме. β- и γ-углы принимают значения, средние между двумя формами ДНК, при этом для β-угла больше отрицательных исключений.
Водородные связи
На изображении ниже представлены все 57 водородных связей
Согласно определению стеблем считается продолжающийся (состоящий из не менее 2 пар?) на обоих цепях участок РНК, состоящий только из канонических пар.
Всего было найдено 17 неканонических пар, они отмечены на рисунке.
В 3D-структуре имеются две канонические пары, не относящиеся к стеблям. Возможно, водородные связи между ними стабилизуют третичную структуру.