Практикум 2

Сравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК

Задание 1

С помощью программы fiber пакета 3DNA были построены A- и B-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc", а также Z-форма дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 10 раз повторенную последовательность "gc".

Данные структуры были сохранены в соответствующих файлах: A-форма , B-форма , Z-форма

Задание 2

Для выполнения этого задания была выбрана B-форма ДНК, сгенерированная в задании 1, и 1bna (B-form), полученная экспериментальными данными.

При рассмотрении экспериментальной структуры визуально были определены большая и малая бороздки.

Заданным азотистым основанием являлся тимин.

С помощью PyMol было получено изображение тимина с позицией 20, красным цветом были выделены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой.

- В сторону большой бороздки обращены атомы: T20.C4, T20.O4, T20.C5, T20.C6, T20.C7

- В сторону малой бороздки обращены атомы: T20.N1, T20.C2, T20.O2, T20.N3

Тимин (B-форма)
Рис.1. Тимин (B-форма). Красным выделены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой.

Таблица 1. Сравнение параметров структур различных форм ДНК.

А-форма
В-форма
Z-форма
Типа спирали
правая
правая
левая
Шаг спирали (А)
28,0
33,8
43,5
Число оснований на виток
11
10
12
Ширина большой бороздки (А)
16,8 (А34.Р)
17,2 (G29.P)
18,3 (C4.P)
Ширина малой бороздки (А)
8,0 (А10.Р)
11,7 (G8.P)
7,2 (G17.P)

Задание 3

Для выполнения этого задания была взята тРНК 2DLC.

Поскольку пакет 3DNA работает со старым форматом PDB, то был произведен перевод файла в старый формат при помощи программы remediator:

 ! remediator -- old ''2DLC.pdb'' > ''2DLC_old.pdb 

Для анализа струтуры выбранной тРНК был использован следующий конвеер:

 find_pair -t 2DLC_old.pdb stdout | analyze 

В результате был создан ряд файлов с описанием разных параметров структуры. Для выполнения задания 3 был использован файл 2DLC.out, из которого были найдены следующие данные:

1. Номера нуклеотидов, образующих стебли (stems) во вторичной структуре заданной тРНК:

(501-507)--(566-572)

(549-553)--(561-565)

(542-544)--(526-528)

(510-513)--(522-525)

2. Неканонические пары оснований в структуре тРНК:

504U -- 569G

554t -- 558a

555P -- 518g

542U -- 528A

544A -- 526g

513A -- 522A

514A -- 508U

515G -- 548c

3. Дополнительные водородные связи в тРНК, стабилизирующие ее третичную структуру:

519G -- 556С