Практикум 2

Экспериментальная структура

image
Для А-формы (3v9d; 5 основание на B-цепочке; гуанин)

В сторону большой бороздки обращены атомы: 6:B.O6, 6:B.C6, 6:B.C5, 6:B.N7, 6:B.C8

В сторону малой бороздки обращены атомы: 6:B.N9, 6:B.C4, 6:B.N3, 6:B.C2, 6:B.N2

Основные характеристики трех спиралей

Сгенерированные программой fiber структуры:
А-спираль B-спираль Z-спираль

Таблица 1. Характеристики
А-форма B-форма Z-форма
Тип спирали (правая или левая) правая правая левая
Шаг спирали (ангстрем) 28.03 33.75 43.50
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки 0.798
[12:A.P] - [23:B.P]
1.721
[3:A.P] - [35:B.P]
1.830
[12:A.P] - [26:B.P]
Ширина малой бороздки 1.681
[9:A.P] - [34:B.P]
1.169
[12:A.P] - [33:B.P]
0.72
[17:A.P] - [27:B.P]

Задание 3


Упражнение 1. Торсионные углы

Значения для углов взяты из файлов *.out, сгенерированных программой analyze. Для тРНК (pdb id = 1eiy) все значения при помощи Exel были взяты медианы значений. Для остальных структур (сгенерированных в задании 1 программой fiber: "gatc-a.pdb","gatc-b.pdb","gatc-z.pdb" ) усреднения не делалось, тк значения в файлах *.out значения практически не отклонялись от среднего.

Таблица 2. Торсионные углы
alpha beta gamma delta epsilon zeta chi
tRNA structure -69.7 149.4 59.35 82.05 -139.1 -72.6 -155.15
A -51.7 174.8 41.7 79.1 -147.8 -75.1 -157.2
B -29.9 136.35 31.15 143.35 -140.8 -160.5 -98.0
Z-С -139.5 -136.7 50.9 137.6 -96.5 81.9 -154.3
Z-G 51.9 179.0 -173.8 94.9 -103.6 -64.8 58.7

Тяжи тРНК более всего похожи на А-спираль ДНК. Z-спираль, как видно, отличается периодичностью торсионных углов, видимо, из-за GC-периодичности. Этого не наблюдается в тРНК. Средние значения торсионных углов, в свою очередь, гораздо ближе к значениям торсионных углов для А-спирали.

Упражнение 2. Водородные связи

В файле 1eiy_old.out разделе "RMSD of the bases..." есть информация по водородным связям между основаниями. В списке заметны 4 длинных тяжа с каноническими взаимодействиями:

  1. 1-7 bp + 72-66 bp
  2. 10-13 bp + 25-22 bp
  3. 26-31 bp + 44-39 bp
  4. 49-53 bp + 65-61 bp
Неканонические пары оснований (строка 200: "Note: This structure contains 7[7] non-Watson-Crick base-pairs." ). Сразу интересно, почему А--U (строчка 2,7) и G--C (строчка 3) считаются неканоническими? Думаю, дело в том, что хотя пара и каноническая, но взаимодействие не обязательно будет таким, которое представлено в большинстве случаев и водородные связи могут располагаться иначе! Дополнительные связи, стабилизирующие вторичную структуру:

Упражнение 3. Стэкинг-взаимодействия

В файле 1eiy_old.out в разделе "Overlap area..." были взяты три структуры с наибольшей суммой перекрывания:

№9 GC/GC sum=9.90( 5.09) image
№15 GC/GC sum=11.68( 5.24) image
№21 UC/GA sum=9.33( 4.43) image