1. Построение различных форм ДНК с помощью программы fiber пакета 3DNA.

Для построения a, b и z форм ДНК были использованы команды -a, -b и -z (соответственно) пргограммы fiber. Команы выполнялись из командной строки, на выходе получилось 3 файла в формате .pdb. Последовательность ДНК во всех формах представляет собой 5 повторений короткой последовательности GATC. На рис.2 представлены отображения a, b и z - форм ДНК в программе JMol. Ссылки на соответствующие структуры:
gatc-a.pdb
gatc-b.pdb
gatc-z.pdb

2. Сравнение структур 3-х форм ДНК с помощью средств JMol.

Исследование положения цитозина в полученной Б-форме ДНК с помощью программы JMol показало, что в сторону большой бороздки обращены атомы C32.C4, C32.C5, C32.C6, C32.n4, а в сторону малой C32.O2, C32.c2, C32.n3.
На рисунке 1 показана ДНК в б-форме (для наглядности выделены нуклеотиды с цитозином) и изображение цитозина в MarvinSketch.


Рис 1. Красным цветом выделены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой.
Сравнение основных спиральных параметров разных форм ДНК было выполнено в программе JMol и может быть представлено в виде таблицы 1.

	A-форма	B-форма	Z-форма
Тип спирали (правая или левая)	Правая	Правая	Левая
Шаг спирали (A)	28,03	33,75	43,5
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки	16.81[30:B.P - 13:A.P]	17.21[6:A.P - 32:B.P]	15.17[32:B.P - 9:A.P]
Ширина малой бороздки	7.98[4:A.P - 31:B.P]	11.69[30:B.P - 15:A.P]	9.87[15:A.P - 30:B.P]

Табл.1

Рис. 2 a-, b- и z- формы ДНК

3. Определение параметров структур нуклеиновых кислот

Параметры структур нуклеиновых кислот определялись с помощью программ пакета 3DNA.
Для определения значения торсионных углов в заданной структуре тРНК (pdb id: 2dxi), были использованы программы find_pair и analyze. Исследуемый РНК-белковый комплекс представлен в двух отображениях, в работе я рассмотриваю только одно из них. Из карты торсионных углов видно, что стуктура РНК больше всего похожа на А-форму ДНК.
Средние значения торсионных углов показаны в таблице 2. Также в этой таблице приверены значения для торсионных углов самого деформированного нулеотида.
Стоит отметить, что колебания углов для различных форм ДНК невелики, хоть и наблюдаюся.

	alpha	beta	gamma	delta	epsilon	zeta	chi
tRNA	-42,3073	71,97143	48,84643	86,25357	-132,296	-52,4625	-133,959
a-form	-51,7	174,8	41,7	79,08	-147,7947368	-75,09473684	-157,2
b-form	-29,9	136,34	31,15	143,3	140,8	-160,5	98
z-form	-43,8	21,1	-61,45	-42,7	-100,05	8,6	-95,6
Guanosin	-175	174,5	56	88,2	-143,1	-72	179,8

Табл.2

Таким образом, деформированный нуклеотид - 22й гуанозин.

Определение структуры водородных связей заключалось в определении номеров нуклеотидов, образующих стебли(stems) во вторичной структуре заданной тРНК, поиске неканонических пар оснований в структуре тРНК и выявлении наличия дополнительных водородных связей в тРНК, стабилизирующих ее третичную структуру. Результаты работы можно посмотреть в таблице 3.

Стебли шпилек	Неканонические пары нуклеотидов	Дополнительные связи
C501[G]G-----C[C]572 … C507[A]A-----U[U]566	C502[G]G-*---U[U]571C C554[U]U-**--A[A]558C C555[U]U-**+-G[G]518C C538_:[A]A-**--C[C]532C C544[A]A-**--G[G]526C C513[U]U-*---G[G]522C C515[G]G-**+-C[C]548C	C554[U]U-**--A[A]558C C555[U]U-**+-G[G]518C C514[A]A-**--U[U]508C C515[G]G-**+-C[C]548C
C549[G]G-----C[C]565 … C553[G]G-----C[C]561C
C538[A]A-**--C[C]532 ... C544[A]A-**--G[G]526C

Табл. 3

Казалось бы: почему U-A и G-C - неканонические пары? Всё дело в том, что азотистые основания образуют неправильные (неканонические) связи друг с другом, а значит это не Уотсон-Криковское взаимодействие.
Стекинг-взаимодействие на рис. 4.

Рис.4