ДНК-белковые взаимодействия

Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

Я попробовала найти стебли тРНК методом поиска инвертированных пар программой einverted пакета EMBOSS. Ниже привожу вывод программы:

                            
EMBOSS_001: Score 15: 7/9 ( 77%) matches, 0 gaps
1 ggccccatc 9
  |||| | ||
31 ccggcgcag 23

EMBOSS_001: Score 15: 10/15 ( 66%) matches, 0 gaps
34 ctcaaggccgaaacg 48
  | | |||  ||| ||
69 ggggtcccccttagc 55

                        

Данный результат не отражает положение стеблей. Поэтому, для дальнейшей работы структура была предсказана алгоритмом Зукера (Рис. 1)

Вторичная структура тРНК
Рис. 1. Предсказание вторичной структуры тРНК алгоритмом Зукера.

Также я составила таблицу сравнения предсказаний структур разными методами(Табл. 1)

Табл. 1. Сравнение методов предсказания вторичной структуры разными способами
Позиции в структуре(find pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 1-7, 66-72 - 1-7, 65-71
D-стебель 10-14, 21-25 - 9-13, 22-26
Антикодоновый стебель 26-32, 38-44 - 27-31, 39-43
T-стебель 49-53, 61-65 - 48-52, 60-64
Общее число канонических пар нуклеотидов 24 24 24

Изучение взаимодействий белка и ДНК

Ниже представлена таблица с описаниями всех контактов ДНК и белка

Табл. 1. Формы ДНК
Место контакта Полярные Неполярные Всего
остаток 2'-рибозы 8 54 62
остаток фосфорной кислоты 13 11 24
остаткок азотистого основания со стороны большой бороздки 1 8 9
остаток азотистого основания со стороны малой бороздки 4 7 11

Так же были написаны два скрипта для JMol: первый для определения множеств атомов кислорода в сахаре, остатках фосфорной кислоты и азота в азотистых основаниях (Здесь), второй для демонстрации (Здесь).

С помощью программы nucplot я получил детализацию всех ДНК-белковых контактов (Рис. 2, 3)

Вторичная структура тРНК
Вторичная структура тРНК
Рис. 2, 3. Детализация контактов ДНК-белок с помощью программы nucplot.

Изучив информацию, полученную в результате работы nucplot, для подробного изучения был выбран аспарагин 140 из обоих цепей белка, поскольку он имеет больше всего контактов. Белок в структуре является эндонуклеазой рестрикции, поэтому данный аспарагин может быть ключевым в узнавании сайта рестрикции. Изображение контактов приведено ниже (Рис. 3, 4).

Aспарагин 140, цепь А
Рис. 3. Контакты с ДНК аспарагина 140 из цепи A.
Аспарагин 140, цепь B
Рис 4. Контакты с ДНК аспарагина 140 из цепи B.