Задание 1.

Были построены структуры A-ДНК, B-ДНК (последовательность одной цепи: GATCGATCGATCGATCGATC) и Z-ДНК (последовательность одной цепи: 10*(GC)) c помощью программы fiber:
gatc-a.pdb
gatc-b.pdb
gatc-z.pdb

Задание 2.

С помощью программы JMOL я определила малую и большую бороздку А-ДНК(рис.1). Также был выбран цитозин(32:B), у которого были определены атомы, обращённые в малую и большую бороздку(рис.2, 3, 4):
С4, С5, С6, N4- в большую бороздку(рис.4 выделены красным)
N1, C2, O2- в малую бороздку(рис.4 выделены синим)

большая и малая бороздка

Рис.1

пара(1)

Рис.2

пара(2)

Рис.3

цитозин

Рис.4

Были изучены структуры A-, B- и Z-форм ДНК. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.
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 (Å) 7.98(от 5:А фосфата) 17.21(от 28:B фосфата) 11.58(от 26:B фосфата)
Ширина малой бороздки (Å) 16.81(от 26:B фосфата) 11.69(от 9:A фосфата) 7.2(от 17:A фосфата)

Задание 3.

Упражнение 1.

Была взята структура 1H4S-тРНК (в PDB-формате), далее с помощью программы remediator был создан файл в старом формате PDB (с ним могут работать используемые далее программы find_pair и analyze). C помощью конвейера из этих программ был создан ряд файлов с описанием разных параметров структуры 1H4S-тРНК. В файле 1h4s_old.out содержится информация о величине торсионных углов(рис.5). В таблице 2 приедены средние значения торсионных углов для данной т-РНК, а также для А- и В-форм ДНК. Как можно видеть из таблицы 2 структура 1H4S-тРНК не похожа ни на одну из форм ДНК.

торсионные углы

Рис.5
Таблица 2.
alpha beta gamma delta epsilon zeta chi
1H4S-тРНК -35,4 54,4 51,2 86,97 -148,20 -54,3 -130,4
А-форма ДНК 62 173 52 88/3 178 -50 -160
B-форма ДНК 63 171 54 123/131 155 -90 -117

Упражнение 2.

Из того же файла 1h4s_old.out можно определить, какие нуклеотиды образуют стебли. У моей 1H4S-тРНК их получилось 4(рис.6).

стебли

Рис.6

Программа обнаружила 6 не-Уотсон-Криковских взаимодействий:
5.G-U
10.T-G
11.PSU-G
18.G-A
23.A-U
24.G-C
Также имеется несколько дополнительных водородных связей, стабилизирующих структуру тРНК:
10.T-G
11.P-G
23.A-U
24.G-C
25.G-C

Упражнение 3.

В файле 1h4s_old.out я выбрала 5 динуклеотдидных пар с площадью перекрывания больше 10 Å^2 (учитывая, перекрывания между атомами, находящимися вне ароматического кольца):
5.GC/GU - 13.11
9.Gt/GC - 13.24
10.tP/GG - 13.24
12.AC/GU - 10.25
19.GC/GC - 11.91
(рис.6-10)

step

Рис.6 GC/GU - 13.11 Å^2

step9

Рис.7 Gt/GC - 13.24 Å^2

step10

Рис.8 tP/GG - 13.24 Å^2

step12

Рис.8 AC/GU - 10.25 Å^2

step19

Рис.9 GC/GC - 11.91 Å^2