Практикум 8

Отчет по практикуму 4

1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

1.1 Предсказание вторичной структуры тРНК при помощи поиска инвертированных повторов

Для предсказания инвертированных поворов в последовательности тРНК, найденной в банке PDB по идентификатору 2cv0, была использована программа einverted из пакета EMBOSS (параметры подобраны вручную в попытке получить наиболее достоверную вторичную структуру):

einverted -sequence 2CV0.fasta -gap 15 -threshold 10 -match 4 -mismatch -10 
-outfile 2CV0.outfile -outseq 2CV0.outseq

Результаты работы программы доступны по ссылкам: 2CV0.outfile, 2CV0.outseq

1.2 Предсказание вторичной структуры тРНК при помощи алгоритма Зукера

Предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера было выполнено с помощью инструмента ViennaRNA, запущенного в JupiterNotebook. Полученная структура тРНК представлена на Рисунке 1.

**Рис. 1.** Вторичная структура тРНК, предсказанная алгоритмом Зукера.

Сравнение результатов предсказания вторичной структуры при помощи поиска инвертированных повторов и алгоритма Зукера с выдачей программы find_pair из пакета 3DNA представлено в таблице 1.

Участок структуры	Позиции в структуре (по результатам find_pair )	Результаты предсказания с помощью einverted	Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель	1 – 7 и 71 – 65	3 – 7 и 69 – 65	1 – 7 и 71 – 65
D-стебель	10 – 14 и 25 – 21	—	9 – 13 и 22 – 26
T-стебель	48 – 53 и 64 – 57	48 – 52 и 64 – 60	48 – 52 и 60 – 64
Антикодоновый стебель	26 – 32 и 38 – 44	—	27 – 31 и 39 –43
Общее число канонических пар нуклеотидов	25	10	22

Табл. 1. Сравнение предсказаний вторичной структуры тРНК при помощи при помощи разных методов.

2. Поиск ДНК-белковых контактов

Для определения ДНК-белковых контактов комплекса с идентификатором 1DFM я сначала определил следующие группы атомов: атомы кислорода в составе дезоксирибозы в положении 2' (set1), атомы кислорода в составе остатков фосфорной кислоты (set2), атомы азота в составе азотистых оснований (set3). При помощи скрипта в JMol можно последовательно визуализировать полную структуру ДНК, затем ДНК в проволочной модели, потом ДНК в проволочной модели с последовательно выделенными при помощи шариков атомами групп set1, set2, set3.

Набор контактов ДНК-белок в комплексе 1DFM были получены при помощи скрипта в JMol.

Участники взаимодействия с белком	Полярные	Неполярные	Всего
остатки 2'-дезоксирибозы	7	47	54
остатки фосфорной кислоты	25	29	54
азотистые основания со стороны большой бороздки	6	8	14
азотистые основания со стороны малой бороздки	0	2	2

Табл.2. Контакты ДНК-белок в комплексе 1DFM.

С помощью программы nucplot была получена схема взаимодействий ДНК-белок:

**Рис. 2.** Визуализация взаимодействий ДНК-белок при помощи программы nucplot.

Наибольшее количество контактов с ДНК имеют аминокислоты аспарагин 140 в цепи A ([Asn]140:A) - 5 и аспарагин 140 из цепи B - 4 ([Asn]140:B). Вероятно, они являются наиболее важными для формирования комплекса.