A- и В- формы ДНК. Структура РНК

Задание 1.Построить модели структур A-, B- и Z-формы ДНК

С помощью программы putty и функции fiber на kodomo были построены модели структур A-, B- и Z-формы ДНК.

Задание 2. Сравнить структур 3-х форм ДНК с помощью средств JMol.

Упражнение 1

Цель задания - определить, какие атомы цитозина обращены в сторону большой бороздки, а какие в сторону малой.

Для B-формы был выбран цитозин в положении 28:

• В сторону большой бороздки обращены атомы с28.с4, c28.c5, c28.c6, c28.n4
• В сторону малой бороздки обращены атомы c28.c2, c28.n1, c28.o2

Желтым выделен нуклеотид, в составе которого исследуемое нами азотистое основание - С28.
Красным выделены атомы, направленные в сторону большой бороздки, синим - малой.

Для А-формы был выбран цитозин в положении 32:

• В сторону большой бороздки обращены атомы, c28.c5, c28.c6, c28.n4
• В сторону малой бороздки обращены атомы c28.c2, c28.n1, c28.n3, c28.o2


Зеленым выделен нуклеотид, в составе которого исследуемое нами азотистое основание - С32.
Красным выделены атомы, направленные в сторону большой бороздки, синим - малой.

Для Z-формы был выбран цитозин в положении 32:

Кислород цитозина направлен в сторону большой бороздки, а NH2-группа в сторону малой.

Упражнение 2

Цель - сравнить основные спиральные параметры разных форм ДНК.

A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали (правая или левая) Правая Правая Левая
Шаг спирали (A) 28,03 33,75 43,50
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки 7.98
[T]31:B.P-[C]4:A.P 		17.21
[A]30:B.P-[C]8:A.P		 7.19
[G]7:A.P-[G]17:B.P
Ширина малой бороздки 16.81
[A]10:A.P-[G]33:B.P		 11.69
[C]8:A.P-[G]37:B.P		 16.07
[C]14:B.P-[C]6:A.P

Упражнение 3

Цель - сравнить торсионные углы в структурах А- и В-форм.

Задание 3.Определение параметров структур нуклеиновых кислот с помощью программ пакета 3DNA

Упражнение 1

Цель - научиться определять торсионные углы нуклеотидов.

Для структур A-, B- и Z-ДНК были измерены торсионные углы с помощью пакета 3DNA.
Для этого была использована следующая команда: " find_pair -t gatc-X.pdb stdout | analyze ", где под "X" подразумевается a, b или z.
Основные полученные файлы: gatc-a.out gatc-b.out gatc-z.out
Торсионные углы ДНК:

[Ссылка на таблицу со значениями торсионных углов в Excel

В Z-форме торсионные углы при цитозине и при гуанине сильно отличаются.

Далее, те же операции были применены к заданным ДНК и тРНК.
[Ссылка на таблицу для РНК со значениями торсионных углов в Excel]
Значения тРНК очень близки к характеристикам ДНК-А-формы.
[Ссылка на таблицу для ДНК со значениями торсионных углов в Excel]
В тРНК самым отклоняющимся стал альфа-угол 16 гуанина,в ДНК - гамма-угол 9 гуанина.

Упражнение 2

Стебли тРНК:

Таким образом, большое число нуклеотидов в тРНК модифицированы, многие пары нуклеотидов показывают неканоническое взаимодействие.
[Ссылка на таблицу со стеблями тРНКа]