A- и В- формы ДНК. Структура РНК

Ложкина Мария

Задание 1

Сначала с помощью инструментов пакета 3DNA (программа fiber) были построены A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которых представляет собой 5 раз повторенную последовательность «gatc». Полученные данные были сохранены в соответствующие файлы формата .pdb:

Ниже приведена визуализация каждого файла с помощью PyMOL.

рис. 1 рис. 1
рис. 1. А-форма ДНК
рис. 2 рис. 2
рис. 2. B-форма ДНК
рис. 3 рис. 3
рис. 1. Z-форма ДНК

Задание 2

Для сравнения сгенерированной и экспериментальной структур была выбрана В-форма ДНК. PDB ID структуры, полученной экспериментально: 1bna.

В качестве визуализации положения азотистого основания в составе цепи ДНК был выбран цитозин (рис. 4).

рис. 1
рис. 4. Цитозин в составе цепи ДНК. Красным цветом выкрашены атомы, обращённые к большой бороздке, синим — к малой бороздке.

Для систематизации данных по формам ДНК также была заполнена таблица 1.

Таблица 1. Сравнение A-, B-, Z-форм ДНК
А-форма В-форма Z-форма
Тип спирали (правая или левая) Правая Правая Левая
Шаг спирали (Å) 28,0 33,8 42,8
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки (Å) 17,0 (A:DC16-B:DC28) 17,9 (A:DA10-B:DT27) 18,6 (A:DG3-B:DC16)
Ширина малой бороздки (Å) 8,0 (A:DT7-B:DC28) 11,7 (A:DA18-B:DT27) 9,9 (A:DG9-B:DC16)

Задание 3

Для анализа структуры тРНК была выбрана изо-лейцил-тРНК-синтетаза (IleRS) (1ffy). Она присоединяет изолейцин к тРНК(Ile) в своём синтетическом активном центре и гидролизует неправильно ацилированные аминокислоты в редактирующем активном центре.

С помощью пакета 3DNA была проанализирована данная структура. В результате конвейера

find_pair -t 1FFY_old.pdb stdout | analyze

были определены спаренные основания и положения спиралей в структуре.

Файл gatc-a.out, полученный в результате применения этого конвейера:
ссылка на Google Drive

Номера нуклеотидов, образующих стебли во вторичной структуре заданной тРНК:

Неканонические пары оснований в структуре тРНК:

  1. U5–G68
  2. G49–U65
  3. U54–A58
  4. U55–G18
  5. U36–U33
  6. A38–C32
  7. A44–G26
  8. A14–U8
  9. G15–C48
  10. G16–U17

Дополнительные водородные связи в тРНК, стабилизирующие её третичную структуру:

  1. U54–A58
  2. U55–G18
  3. U36–U33
  4. A14–U8
  5. G15–C48
  6. G16–U17
  7. G19–C56