A- и В- формы ДНК. Структура РНК

1. Модели структур A-, B- и Z-формы ДНК.

A-форма ДНК

В-форма ДНК

Z-форма ДНК

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

1) Большие и малые бороздки

В программе JMol была рассмотрена В-форма данного фрагмента ДНК. С помощью этой модели были найдены номера атомов гуанина, смотрящие в сторону большой бороздки (на рисунке выделены красным цветом) и малой бороздки (выделены синим).

2) Основные спиральные параметры разных форм ДНК

А-форма В-форма *Z-форма
Тип спирали Левая Правая Левая
Шаг спирали (Å) 28.0 33.8 43.5
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки 16.8 17.2 16.0
Ширина малой бороздки 8.0 11.7 7.2

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

1) Торсионные углы нуклеотидов

В таблице ниже приведены торсионные углы для тРНК (PDB ID: 1N77) и ДНК (PDB ID: 1A02)

НК alpha beta gamma delta epsilon zeta chi
тРНК -39.36 75.74 54.64 85.22 -129.68 -52.72 -141.47
Наиболее деформированный нуклеотид тРНК -169.5 175.9 53.8 89.3 -142.3 -75.3 -175.7
ДНК -35.96 -2.10 22.76 150.60 -65.46 -110.10 -96.10
Наиболее деформированный нуклеотид ДНК 45.3 -165.5 -77.8 157.7 -179.2 -90.8 -113.2

Из полученных данных можно сделать вывод о том, что тРНК по структуре больше всего похожа на А-форму ДНК.

2) Структура водородных связей тРНК

Ниже приведены номера нуклеотидов, образующих стебли во вторичной структуре заданной тРНК.

Stem1
(0.011) ....>D:.501_:[..G]G-----C[..C]:.572_:D<.... (0.008) |
(0.009) ....>D:.502_:[..G]G-*---U[..U]:.571_:D<.... (0.005) |
(0.003) ....>D:.503_:[..C]C-----G[..G]:.570_:D<.... (0.007) |
(0.004) ....>D:.504_:[..C]C-----G[..G]:.569_:D<.... (0.005) |
(0.005) ....>D:.505_:[..C]C-----G[..G]:.568_:D<.... (0.005) |
(0.003) ....>D:.506_:[..C]C-----G[..G]:.567_:D<.... (0.004) |
(0.004) ....>D:.507_:[..A]A-----U[..U]:.566_:D<.... (0.003) |

Stem2
(0.008) ....>C:.510_:[..G]G-----C[..C]:.525_:C<.... (0.006) |
(0.003) ....>C:.511_:[..U]U-----A[..A]:.524_:C<.... (0.005) |
(0.003) ....>C:.512_:[..C]C-----G[..G]:.523_:C<.... (0.004) |
(0.007) ....>C:.513_:[..U]U-*---G[..G]:.522_:C<.... (0.009) |

Stem3
(0.006) ....>C:.538_:[..A]A-**--C[..C]:.532_:C<.... (0.001) |
(0.004) ....>C:.539_:[..G]G-----C[..C]:.531_:C<.... (0.002) |
(0.006) ....>C:.540_:[..G]G-----C[..C]:.530_:C<.... (0.004) |
(0.003) ....>C:.541_:[..C]C-----G[..G]:.529_:C<.... (0.008) |
(0.003) ....>C:.542_:[..C]C-----G[..G]:.528_:C<.... (0.007) |
(0.004) ....>C:.543_:[..G]G-----C[..C]:.527_:C<.... (0.002) |
(0.007) ....>C:.544_:[..A]A-**--G[..G]:.526_:C<.... (0.008) |

Stem4
(0.005) ....>D:.549_:[..G]G-----C[..C]:.565_:D<.... (0.004) |
(0.004) ....>D:.550_:[..G]G-----C[..C]:.564_:D<.... (0.002) |
(0.004) ....>D:.551_:[..G]G-----C[..C]:.563_:D<.... (0.004) |
(0.003) ....>D:.552_:[..G]G-----C[..C]:.562_:D<.... (0.005) |
(0.006) ....>D:.553_:[..G]G-----C[..C]:.561_:D<.... (0.003) |

Неканонические пары оснований в структуре тРНК:

(0.005) ....>C:.502_:[..G]G-*---U[..U]:.571_:C<.... (0.008) |
(0.005) ....>D:.555_:[..U]U-**+-G[..G]:.518_:D<.... (0.002) x
(0.005) ....>D:.538_:[..A]A-**--C[..C]:.532_:D<.... (0.002) |
(0.007) ....>C:.544_:[..A]A-**--G[..G]:.526_:C<.... (0.008) |
(0.007) ....>C:.513_:[..U]U-*---G[..G]:.522_:C<.... (0.009) |
(0.024) ....>C:.515_:[..G]G-**+-C[..C]:.548_:C<.... (0.013) x

Участок, не принимающий участия в формировании стебля, но выполняющий функцию стабилизации третичной структуры тРНК:

(0.007) ....>D:.508_:[..U]U-**--A[..A]:.546_:D<.... (0.013) |
(0.006) ....>D:.514_:[..A]A-**--A[..A]:.521_:D<.... (0.005) |
(0.024) ....>D:.515_:[..G]G-**+-C[..C]:.548_:D<.... (0.004) x
(0.006) ....>D:.519_:[..G]G-----C[..C]:.556_:D<.... (0.003) +
(0.002) ....>D:.554_:[..U]U-**--A[..A]:.558_:D<.... (0.008) |
(0.005) ....>D:.555_:[..U]U-**+-G[..G]:.518_:D<.... (0.002) x


© Svetlana Kozyulina 2017