FASTA-файл вторичной структуры 1ffy: https://drive.google.com/file/d/1h8wONfNC8Fm_bpnEJCtRuigZBTqfreHK/view?usp=drive_link
Последовательность данной тРНК:
GGGCUUGUAGCUCAGGUGGUUAGAGCGCACCCCUGAUAAGGGUGAGGUCGGUGGUUCAAGUCCACUCAGGCCCAC
Были выполнены следующие команды:
echo "GGGCUUGUAGCUCAGGUGGUUAGAGCGCACCCCUGAUAAGGGUGAGGUCGGUGGUUCAAGUCCACUCAGGCCCAC" > rna.seq einverted -sequence rna.seq -gap 12 -threshold 10 -match 3 -mismatch -3 -outfile outfile -outseq seqout
Выдача команды einverted представлена на рис. 1.
Далее сравним реальную структуру, выданную командой find_pair, и предсказанную, выданную командой einverted. Результаты представлены в таблице 1.
| Участок структуры | Позиции в структуре (по результатам find_pair) | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
|---|---|---|---|
| Акцепторный стебель | 5’ - 1-7 - 3’ 5’ - 66-72 - 3’ | 5’ - 1-7 - 3’ 5’ - 57-63 - 3’ | 5’ - 1-7 - 3’ 5’ - 66-72 - 3’ |
| D-стебель | 5’ - 10-13 - 3’ 5’ - 22-25 - 3’ | - | 5’ - 15-21 - 3’ 5’ - 54-61 - 3’ |
| T-стебель | 5’ - 49-53 - 3’ 5’ - 61-65 - 3’ | - | 5’ - 23-26 - 3’ 5’ - 49-52 - 3’ |
| Антикодоновый стебель | 5’ - 38-44 - 3’ 5’ - 26-32 - 3’ | - | 5’ - 28-34 - 3’ 5’ - 53-59 - 3’ |
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 19 | 6 | 19 |
Важно отметить, что программа einverted угадала только акцепторный стебель, и тот частично – Strand II была предсказана неверно.
Далее с помощью программы ViennaRNA был выполнен алгоритм Зукера для предсказания вторичной структуры 1ffy. Результаты занесены в таблицу 1.
Также с помощью кода
RNA.svg_rna_plot(seq, MEA_struct, ssfile='ggg.svg')
from IPython.display import SVG
SVG('ggg.svg')
была визуализирована вторичная структура 1ffy, предсказанная алгоритмом Зукера (рис. 2).
Как мы видим, рис. 2 мало похож на классическую четырехлистную структуру клевера тРНК.
Для анализа был взят ДНК-белковый комплекс 1r4o.
Сперва были выделены множества атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1), атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2), атомов азота в азотистых основаниях (set3).
Скрипт файл с определениями этих множеств: script_ex2.py
Далее был написан скрипт для последовательного изображения всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, затем set2 и set3.
Ссылка на скрипт: script_movie.pml
Результаты подсчета и сравнения разных ДНК-белковых контактов представлены в таблице 2.
| Контакты атомов белка с… | Полярные | Неполярные | Всего |
|---|---|---|---|
| остатками 2'-дезоксирибозы | 1 | 20 | 21 |
| остатками фосфорной кислоты | 11 | 9 | 20 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 4 | 8 | 12 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 0 | 8 | 8 |
Далее с помощью программы nucplot была получена популярная схема ДНК-белковых контактов (рис. 3).
Больше всего взаимодействий приходится на дезоксирибозу. Это объясняется тем, что она расположена с внешней стороны спирали и, следовательно, первой контактирует с белком. Преобладание неполярных взаимодействий в этой группе связано с тем, что в молекуле дезоксирибозы большинство атомов – неполярные.
На полученной схеме были выбраны:
