Cравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК

Петренко Павел

Факультет биоинженерии и биоинформатики, Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова

Построение структур ДНК

С помощью программы fiber пакета 3DNA были построены A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" (для Z-формы была задана последовательность из 10 повторов GC): A-ДНК, B-ДНК, Z-ДНК.

Визуальное сравнение структур ДНК

Рис. 1. Сгенерированная A-форма ДНК.

Рис. 2. А-ДНК, полученная экспериментально (структура 3v9d).

Заметно, что экспериментальная структура 3v9d короче сгенерированнай A-ДНК и более неправильной формы. Также при получении экспериментальной структуры мы видим молекулы воды и ион марганца (2), что отсутствуют в сгенерированной "идеальной" структуре.

Поиск бороздок экспериментальной структуры A-ДНК

Рис. 3. Большая (обозначена красным штрихом) и малая (обозначена синим штрихом) бороздки ДНК.

Рис. 4. Гуанин (красным обозначены атомы, направленные в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой бороздки).

В сторону большой бороздки обращены атомы: g6.c5, g6.c6, g6.c8, g6.o6, g6.n7.

В сторону малой бороздки обращены атомы: g6.c2, g6.c4, g6.n2, g6.n3, g6.n9.

Сравнение A-, B- и Z-формы ДНК

Форма ДНК	A-форма	B-форма	Z-форма
Тип спирали (правая или левая)	правая	правая	левая
Шаг спирали (Å)	26.8	34.7	43.5
Число оснований на виток	11	10	12
Ширина большой бороздки	12.8 (A/DC`4/P-B/DC`4/P)	18.9 (A/DG`4/P-B/DG`16/P)	23.5 (A/DC`2/P-B/DC`14/P)
Ширина малой бороздки	16.7 (B/DG`6/P-A/DG`13/P)	12.0 (B/DC`21/P-A/DC`9/P)	14.4 (B/DG`19/P-A/DC`8/P)

Исследование тРНК 1GTS

Файл с выдачей программы find_pair: тык

Координаты стеблей:

Акцепторный стебель: 2-7 (комплементарно 66-71)

D-ветвь: 10-12 (комплементарно 23-25)

Т-ветвь: 26-33 (комплементарно 37-44)

Антикодоновая ветвь: 49-53 (комплементарно 61-65)

Неканонические пары:

U54-A58: неканоническая пара внутри Т-ветви

U55-G18: неканоническая пара между Т- и D- ветвями

A37-U33: неканоническая пара внутри антикодоновой ветви

U38-U32: неканоническая пара внутри антикодоновой петли

C44-A26: неканоническая пара внутри T-ветви

A13-A45: неканоническая пара между D- и антикодоновой петлями

A14-U8: неканоническая пара между D-ветвью и акцепторным стеблем

A15-C48: неканоническая пара, между D- и T- ветвями

Дополнительные водородные связи:

U55-G18: неканоническая пара между Т- и D- ветвями

A13-A45: неканоническая пара между D- и антикодоновой петлями

A15-C48: неканоническая пара, между D- и T- ветвями

G19-C56: каноническая пара, между D- и T- петлями