Исследование структуры тРНК

  1. Краткое описание структуры в файле 2RE8.pdb

    2. В файле приведены координаты атомов следующих молекул:

    1.Глутаминовая тРНК.

    2.Глутаминовая тРНК синтетаза. Мутация С229R.
    Выделены из организма Еrichia coli. Для исследования была выбрана цепь B, представляющая глутаминовую тРНК со следующей последовательностью:

    [902] 5' - GGGGGUAUCGCCAAGCGGUAAGGCACCGGAUUCUGAUUCCGGCAUUCCGAGGUUCGAAUCC UCGUACCCCAGCCA- 3' [976],

    где 902 и 976 - номера первого и последнего нуклеотида.
    В последовательности на 3'-конце есть триплет CCA, к которому присоединяется аминокислота. В PDB приведены координаты его атомов.

  2. Исследование вторичной структуры

    3. С помощью программы find_pair пакета 3DNA были определены возможные водородные связимежду азотистыми основаниями (Выходной файл программы.. В соответствии с полученными данными
    акцепторный стебель состоит из участка 902-907 и комплементарного ему участка 971-966.
    Т-стебель 949-953 и 965-961
    D-стебель 910-912 и 925-923
    антикодоновый стебель 937-944 и 933-926

    Рис.1. Вторичная структура глутаминовой тРНК из Еrichia coli (2RE8) Скрипт для получения изображения 
    select all
restrict not protein
select  902-907:B or    966-971:B
color   red
select  949-953:B or 961-965:B
color   green
select   910-912:B or 923-925:B
color    blue
select   937-944:B or 926-933:B
color    orange
select not(902-907:B or 966-971:B or 949-953:B or 961-965:B or 910-912:B or 923-925:B or 937-944:B or 926-933:B  )
color grey
select not protein
backbone
wireframe off
select 936:b or 935:b or 934:b 
 color cpk 
wireframe

    Данный скрипт служит для получения в RasMol изображения остова
    исследуемой тРНК, где акцепторный стебель выделен красным, Т-стебель -
    зеленым, D-стебель - синим, антикодоновый - оранжевым. В шарнирной модели выделены
    нуклеотиды CUG , являющимися антикодоном для кодона глутаминовой кислоты. (GAC)

    1.Структуру стеблевых дуплексов поддерживают 20 канонических и 9 неканонических пар оснований.
    2.
    Изображение не канонической пары Аденин-Аденин в структуре исследуемой тРнк

    3)Вариабельная петля отсутствует ;
    а)Тимидин в Т-петле отсутствует ;
    а)Дигидроуридин в D-петле отсутствует;

  3. Исследование третичной структуры

    4. 1.
    Наложение оснований конца акцепторно стебля и начала Т-стебля. Данные в пользу стекинг-взаимодействия.
    По данным файла 2RE8.out (результат пропраммы analyze) площадь перекрывания равна 8.9 ,когда как максимальная 12.06. Такой результат говорит о высокой вероят ности стекинг-взаимодействия между основаниями конца акцепторно стебля и начала Т-стебля.
    2.
    Изображение неканонической пары между основаниями D- и Т-петель. Дополнительные водородные связи между основаниями D- и Т-петель.
    Есть дополнительные водородные связи между основанием аденина 955 D- петли и 918 основанием гуанина Т-петели (неканоническая пара), а также между 919 основанием гуанина D- петли и 956 Т-петели основанием цитозина (каноническая пара)

  4. Предсказание вторичной структуры тРНК

    5. Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 2RE8.pdb

    Участок структуры
    		Позиции в структуре
    (по результатам find_pair)     		Результаты предсказания
    с помощью einverted     		Результаты предсказания
    по алгоритму Зукера
    Акцепторный стебель 5' 902-971 3'
    5' 966-971 3'
    Всего 6 пар     		предсказано 6 пары из 6 реальных предсказано 4;
    D-стебель  5' 910-912 3'
    5' 923-925 3'
    Всего 6 пар     		 предсказано 0  предсказано 5;
    T-стебель  5' 945-953 3'
    5' 965-961 3'
    Всего 7 пар     		 предсказано 0   ;предсказано 6
    Антикодоновый стебель  5' 937-944 3'
    5' 926-933 3'
    Всего 8 пар     		 предсказано 0  предсказано 5
    Общее число канонических пар нуклеотидов  20  6   20
    Результат предсказания программой Мфолд (алгоритм Цукера).
    Структура ,предсказанная программой Мфолд. Комментарии.
    Вторичная структура РНК - структура, образуемая спаренными основаниями на однонитевой молекуле РНК. Биологическая роль вторичной структуры: структурная (РНК - рибосомная, тРНК), регуляция , рибозимы, стабильность РНК.
    Предсказание вторичной структуры является сложной задачей. Для предсказания вторичной структуры используются энергетические параметры, а они определены не очень точно. Более того, в клетке бывают разные условия, и, соответственно, реализуются разные параметры. Находится единственная структура с минимальной энергией, в то время как обычно существует несколько структур с энергией, близкой к оптимальной. Только около 65-70% тРНК сворачиваются в правильную структуру.
    В данном случае программа Мфолд определила вторичную структуры довольно точно. Определены все пары,кроме неканонических.(Программа выдала этот результат при запуске с параметром субоптимальности 15).
    Программа einverted из-за еще менее совершенного алгоритма нашла только акцепторный стебель(при запуске с различными параметрами).Второй вариант который она выдает определяeт только 1-2 или не одного взаимодействия из каждой шпильки. Скорее всего эта программа не предназначена для предсказания подобных структур.
    Главная страницаТретий семестр

    ©Петрова Светлана,2007