Практикум 2
Задание 1
В данном задании были построены A-, B- и Z-формы ДНК при помощи программы fiber пакета 3DNA. Последовательность одной из нитей ДНК представляла собой повторенную 5 раз последовательность "GATC".
Полученные структуры были сохранены в следующих файлах:
A-форма
B-форма
Z-форма
Задание 2
В данном задании я решила сравнить сгенерированную структуру B-формы ДНК с структурой той же формы, полученной экспериментальными данными.
Я решила рассмотреть азотистое основание тимин в 8 положении (рисунок 1).
Рисунок 1. Тимин в 8 положении. Красным цветом обозначены атомы, обращенные в сторону большой бороздки, синим – в сторону малой.
В сторону большой бороздки обращены атомы: t8.c4, t8.o4, t8.c5, t8.c6, t8.c7.
В сторону малой бороздки обращены атомы: t8.n1, t8.c2, t8.o2, t8.n3.
Далее я сравнила структуры различных форм ДНК. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение структур различных форм ДНК.
|
A-форма |
B-форма |
Z-форма |
| Тип спирали |
Правая |
Правая |
Левая |
| Шаг спирали (Å) |
28.0 |
33.8 |
43.5 |
| Число оснований на виток |
11 |
10 |
12 |
| Ширина большой бороздки |
16.8 |
17.9 |
18.3 |
| Ширина малой бороздки |
8.0 |
11.7 |
7.2 |
Задание 3
В данном задании я рассмотрела параметры структур нуклеиновых кислот при помощи программ пакета 3DNA.
Для анализа была взята структура тРНК 1o0b. Стоит отметить, что пакет 3DNA работает только со старым форматом PDB. Для перевода файла в старый формат была использована программа remediator.
Для анализа структур нуклеиновых кислот были использованы программы find_pair и analyze.
В таблице 2 представлены номера нуклеотидов, образующих стебли во вторичной структуре тРНК.
Таблица 2. Номера нуклеотидов, образующих стебли во вторичной структуре тРНК.
| № стебля |
Номера нуклеотидов в 1 цепи |
Номера нуклеотидов во 2 цепи |
| 1 |
902-907 |
966-971 |
| 2 |
949-953 |
961-965 |
| 3 |
937-944 |
926-933 |
| 4 |
910-912 |
923-925 |
В данной структуре тРНК встречаются 9 неканонических пар оснований (таблица 3).
Таблица 3. Неканонические пары оснований в данной структуре тРНК.
| Пара оснований |
Количество водородных связей |
Водородная связь 1 |
Водородная связь 2 |
| U954-A958 |
2 |
O2-N6 |
N3-N7 |
| U955-G918 |
1 |
O2-N2 |
| A937-U933 |
2 |
N7-O2 |
N6-O2 |
| U938-U932 |
1 |
O4-N3 |
| C940-G930 |
2 |
O2-N2 |
N3-N1 |
| C944-A926 |
2 |
O2-N1 |
N3-N6 |
| A913-A945 |
2 |
N6-N1 |
N1-N6 |
| A914-U908 |
2 |
N7-N3 |
N6-O2 |
| G915-C948 |
2 |
N1-O2 |
N2-N3 |
В данной структуре тРНК также есть дополнительные водородные связи, стабилизирующие её третичную структуру. Для определения таких водородных связей я рассмотрела пары азотистых оснований, не имеющих отношения к стеблям (таблица 4).
Таблица 4. Дополнительные водородные связи в данной структуре тРНК, стабилизирующие её третичную структуру.
| № |
Пара оснований |
| 1 |
U954-A958 |
| 2 |
U955-G918 |
| 3 |
A913-A945 |
| 4 |
A914-U908 |
| 5 |
G915-C948 |
| 6 |
G919-C956 |