A- и B-формы ДНК

1.

С помощью программы fiber пакета 3DNA построены A- и B-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого — 4 раза повторенная последовательность "gatc".
Структура дуплекса в А-форме находится в файле gatc_a.pdb и получена с помощью команды:
fiber -a gatc_a.pdb
А структура дуплекса в В-форме находится в файле gatc_b.pdb и получена с помощью команды:
fiber -b gatc_b.pdb

2.

 Таблица ниже заполнена по данным файлов, полученных в первом задании и файла dna36.pdb.
  A-форма B-форма Файл dna36.pdb
Тип спирали (правая или левая) Правая Правая Правая
Шаг спирали (Å) 28.028 ангстрем 33.752 ангстрем 28.92 ангстрем
Число оснований на виток 11 10 8
Ширина большой бороздки 7.98 (от 8 фосфора) 17.21 (от 8 фосфора) 15.354 (от 2 фосфора)
Ширина малой бороздки 16.80 (от 8 фосфора) 11.69 (от 8 фосфора) 10.360 (от 7 фосфора)

А-структура
B-структура

Как видно из результатов таблицы,обе формы ДНК как А-форма, так и В-форма являются правозакрученными двойными спиралями. Основным визуальным отличием между ними является то, что на виде с торца у А-формы будет хорошо заметное отверстие по середине, а у В-формы оно совсем незначительное.
Также, воспользовавшись возможностями rasmol была измерена ширина большой и малой бороздок у обеих форм.
У A-формы ширина большой бороздки меньше ширины малой бороздки.
Для В-формы все наоборот, то есть ширина большей бороздки больше ширины малой бороздки.
Данная же мне структура визуально больше похожа на B-форму.
Более того, ширина большой бороздки больше чем малой, это лишний раз подчеркивает, что наше предположение верно.

4.Анализ всех трёх структур ДНК с помощью программ find_pair и analyze
find_pair -t gatc_a.pdb stdout | analyze
find_pair -t gatc_b.pdb.pdb stdout | analyze
find_pair -t dna36.pdb.pdb stdout | analyze для dna36t.pdb 
Strand I
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 C     ---     ---     170.0    98.1  -164.1   -77.2  -152.7
   2 C    -70.0   177.0    56.9   148.5   -99.9   165.2   -83.7
   3 A    -74.7   145.9    52.1   143.0   173.4   -87.1   -82.3
   4 A    -70.1   177.7    47.5   123.7   173.6   -96.9   -96.8
   5 C    -65.2  -179.7    49.2   144.8  -114.2  -179.1   -95.6
   6 G    -75.5   153.4    43.4   130.4   168.8   -88.7  -105.3
   7 T    -64.4   170.5    65.3   125.6  -163.6   -85.3  -129.6
   8 T    -81.9  -173.3    45.5   134.3  -100.3   167.3   -88.1
   9 G    -75.6   152.2    48.3   145.6  -172.8   -87.9   -76.3
  10 G    -69.4   159.1    52.6    96.2    ---     ---   -107.4

Strand II
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 G    -69.4   159.1    52.6    96.2    ---     ---   -107.4
   2 G    -75.6   152.2    48.3   145.6  -172.8   -87.9   -76.3
   3 T    -81.9  -173.3    45.5   134.3  -100.3   167.3   -88.1
   4 T    -64.4   170.5    65.3   125.6  -163.6   -85.3  -129.6
   5 G    -75.5   153.4    43.4   130.4   168.8   -88.7  -105.3
   6 C    -65.2  -179.7    49.2   144.8  -114.2  -179.1   -95.6
   7 A    -70.1   177.7    47.5   123.7   173.6   -96.9   -96.8
   8 A    -74.7   145.9    52.1   143.0   173.4   -87.1   -82.3
   9 C    -70.0   177.0    56.9   148.5   -99.9   165.2   -83.7
  10 C     ---     ---    170.0    98.1  -164.1   -77.2  -152.7
для gtc_a.pdb 
Strand I
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 G     ---    174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.1  -157.2
   2 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   3 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   4 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   5 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   6 A    -51.7   174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.1  -157.2
   7 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   8 C    -51.7   174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.0  -157.2
   9 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  10 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  11 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  12 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.7   -75.1  -157.2
  13 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  14 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  15 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  16 C    -51.7   174.8    41.7    79.1    ---     ---   -157.2

Strand II
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 C    -51.7   174.8    41.7    79.0    ---     ---   -157.2
   2 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   3 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   4 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   5 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   6 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   7 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   8 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   9 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  10 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  11 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  12 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  13 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  14 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  15 A    -51.7   174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.1  -157.2
  16 G     ---    174.8    41.7    79.1  -147.7   -75.1  -157.2
для gtc_b.pdb 
Strand I
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 G     ---    136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   2 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   3 T    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
   4 C    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   5 G    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   6 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   7 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   8 C    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
   9 G    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  10 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  11 T    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  12 C    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  13 G    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  14 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  15 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  16 C    -29.9   136.4    31.1   143.4    ---     ---    -98.0

Strand II
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 C    -29.9   136.4    31.1   143.4    ---     ---    -98.0
   2 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   3 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   4 G    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   5 C    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   6 T    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   7 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   8 G    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   9 C    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
  10 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  11 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  12 G    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  13 C    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  14 T    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
  15 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  16 G     ---    136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
α β γ δ ε ζ χ
А -51.7 174.8 41.7 79.1 -147.79 -75.1 -157.2
B -29.9 136.3 31.14 143.3 -140.8 -160.5 -97.98
DNA36* -71.87 86.98 63.08 129.02 -33.23 -41.08 -101.78

*были взяты средние значения величин, расчеты проведены были с помощью excel.
Результаты можно найти по адресу shure_beta/public_html/Term3/Practice7/вычисления.xml
Проанализировав результаты заданных нам торсионных углов, можно заключить, что данная структура является B-формой, т.к. мы будем опираться на ее сходство углов chi c B-формой.
Анализ проводился именно по этому углу, т.к. именно он показывает расположение азотистых оснований относительно основной цепи.
Более того, интересно отметить, что в документе, выданном программой analyze в таблице structure classification было сказано, что данная структура является B-формой.

5.Изображения структур в виде стопочных моделей, созданные с помощью программы pdb2img


Стопочные структуры для А-формы ДНК из файла gatc_a.pdb созданы командами
pdb2img -c gatc_a.pdb gatc_a.ps
rotate_mol -b gatc_a.pdb gatc_a2.pdb
pdb2img -c gatc_a2.pdb gatc_a2.ps
Стопочные структуры для B-формы ДНК из файла gatc_b.pdb созданы командами
pdb2img -c gatc_b.pdb gatc_b.ps
rotate_mol -b gatc_b.pdb gatc_b2.pdb
pdb2img -c gatc_b2.pdb
Стопочные структуры для РНК из файла dna36.pdb созданы командами
pdb2img -c dna36.pdb dna36.ps
rotate_mol -b dna36.pdb dna36_2.pdb
pdb2img -c dna36_2.pdb
вид сверхувид сбоку

Видна характерная для А-формы ДНК полость внутри спирали.
На виде сбоку заметно, что азотистые основания наклонены.

вид сверхувид сбоку

Внутри структуры отсутствует полость, что говорит о том, что это В-форма ДНК.
На виде сбоку заметно,что азотистые основания находятся практически перпендикулярно к оси спирали.

вид сверхувид сбоку

На виде с торца структура почему-то не до конца довернулась.
На виде сбоку азотистые основания практически перпендикулярны оси вращения, соответственно, это указывает нам, что это В-форма.


На главную
На страницу третьего семестра
©Вахрушева Анна Алексеевна