Практикум 4

Задание 1

Предсказание вторичной структуры тРНК

С помощью программы eunverted из пакета EMBOSS были найдены комплементарные участки. Этих участков оказалось сильно меньше, чем быдо предсказано программой find pair.

При подборе оптимальных параметров, был получен один комплементарный участок длиннее остальных:

Он был получен при запуске следующей команды:

einverted -sequence rna.seq -gap 12 -threshold 2 -match 3 -mismatch -4 -outfile out -outseq seqout

Чтобы показать неадекватность полученных результатов, вторичную структуру предсказали по алгоритму Зукера с помощью ViennaRNA. Получилась следующая структура:

Вторичная структура, полученная алгоритмом Зукера; Верхний стебель - акцепторный, правый - Т-стебель, нижний - антикодоновый, левый - D-стебель
Таблица сравнения результатов работы алгоритма Зукера, Find_pair и Einverted
Участок Find_pair Einverted Алгоритм Зукера
Акцепторный стебель 2-7
71-66		 1-6
64-69		 1-6
64-69
D-стебель 10-12
25-23		 9-11
23-21
Т-стебель 49-53
65-61		 47-51
63-59
Антикодоновый стебель 26-33
44-37		 25-29
41-37
Общее число канонических пар 19 6 19

Из таблицы видно, что алгоритмы Find_pair и Зукера дают довольно похожие результаты, а результат Einverted сильно выбивается.

Задание 2

Задание множеств

Анализировалась структура с ID 1pp8 в базе PDB.

С помощью define JMol были заданы следующие множества атомов:

-Множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1)

-Множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2)

-Множество атомов азота в азотистых основаниях (set3)

Их задание можно посмотреть здесь: файл со скриптом

При запуске этого скрипта будет изображена вся структура ДНК с выделенными группами атомов.

Поиск ДНК-белковых контактов

Для поиска ДНК-белковых контактов был написан следующий скрипт.

Результаты его выполнения представлены ниже в виде таблицы:

Таблица с ДНК-белковыми контактами
Группы Поляные Неполярные Общее количество
Остаток 2' дезоксирибозы 1 13 14
Остаток фосфорной кислоты 8 13 21
Азотистые основания (большая бороздка) 2 5 7
Азотистые основания (малая бороздка) 1 0 1

Из таблицы видно, что больше всего контактов с остатками фосфорной кислоты, а меньше всего - с азотистыми основаниями в малой бороздке. Отсюда можно сделать вывод, что белок чаще связывается с полярными остатками и практически не связывается внутри малой бороздки.

Работа с nucplot

Остаток с наибольшим числом контактов с ДНК: Lys79 (4 взаимодействия с фосфатной группой)

Наиболее важный для распознания последовательности остаток: Asn81 (2 взаимодействия с большой бороздкой)

Ниже представлены схемы этих аминокислот (пунктиром обозначены взаимодействия с фосфатными группами):