С помощью инструментов пакета 3DNA, в частности, программы fiber данного пакета, предназначенного для анализа и простейшего моделирования структур нуклеиновых кислот, были созданы А, В и Z-форма дуплекса ДНК. В случае А и В-форм последовательность одной из нитей представляет собой 5 раз повторенную последовательность "гунин-aденин-тимин-цитозин". Структуру Z-формы, неизученной для нуклеотидов А и Т, программа была способна смоделировать используя только гуанин и цитозин, десятекратно последовательно повторённые в цепи. С получившимися моделями можно ознакомиться, скачав соответсвующий pdb-файл:
Каждый из вышеозначенных файлов можно открыть в программе Jmol, чтобы визуализировать структуры. Двойная спираль ДНК ассиметричным закручиванием формирует большую и малую бороздки. Каждый нуклеотид в цепи может быть явно обращён частью атомов в большую или малую бороздку.
Рассмотрим это азотистое основание.
Что касается двух оставшихся атомов: g29.n1 & g29.c2, они развёрнуты относительно общей конструкции не так очевидно. Если рассматривать их во фронтальной плосткости, получается что атомы смотрят на саму спираль, на сахарофосфатный остов, нежели в просвет между двумя цепями.
Теперь сравним основные спиральные параметры трёх форм:
В этом задании с помощью программ find_pair и analyze пакета 3DNA удалось определить и сравнить некоторые параметры в выданных структурах ДНК и РНК.
Чтобы ознакомиться со структурами, изучите pdb-файлы:
Торсионные углы это двугранные углы поворота вокруг какой-либо связи, определящие взаимное расположение двух частей молекулы вокруг этой связи относительно друг-друга.
С помощью вышеуказанных программ и представления данных в Excel, была получена таблица:
| α | β | γ | δ | ε | ζ | χ | |
| тРНК, id= 1ml5 | -44,3 | 80,1 | 45,0 | 89,4 | -135,6 | -67,0 | -147,8 |
| ДНК, id = 1i3j | -22,4 | -25,5 | 6,6 | 149,4 | -80,4 | -110,37 | -98,5 |
| А-форма | -51,7 | 174,8 | 41,7 | 79,0 | -147,8 | -75,1 | -157,2 |
| B-форма | -29,9 | 136,4 | 31,4 | 143,4 | -140,8 | -160,5 | -98,0 |
Стоит отметить, что в таблице учитывались не модули значения угла, а абсолютные значения. Если говорить о том, какая структура ДНК наиболее схожа с исследуемой тРНК, то фаворитом является А-форма. Значения углов α, γ, δ, ζ и &chi разительно отличаются от таковых у B-формы и гораздо ближе по значению к исследумой тРНК. Также в программе Excel, легко удалось идентифицировать самые "деформированные нуклеотиды", то есть нуклеотиды с наибольшим отклоением от средних значений, приведённых в таблице (без рассмотрения краевых нуклеотидов):
| α | β | γ | δ | ε | ζ | χ | |
| 1:C9 | 151,30 | 150,40 | -171,30 | 135,60 | -154,70 | -113,10 | -129,70 |
| 1:G7 | -71,50 | 157,80 | 56,90 | 147,80 | -174,30 | -92,20 | -122,10 |
| 2:C7 | 41,20 | 174,70 | -57,00 | 151,50 | -176,10 | -98,00 | -112,20 |
| α | β | γ | δ | ε | ζ | χ | |
| 1:G21 | -177,90 | 148,30 | 57,10 | 91,20 | -134,50 | -76,40 | 173,40|
| 1:A25 | 131,50 | 177,10 | -153,20 | 91,40 | -117,40 | -65,50 | -175,30 |
| 2:C14 | -71,30 | -179,50 | 48,30 | 85,60 | -164,10 | -49,80 | -144,80 |
| 2:G24 | 154,90 | 161,30 | 178,20 | 87,40 | -148,70 | -78,50 | -176,70 |
Ниже схематично приведены нуклеотиды, которые программа предоставила на выход, как образующие третичную структуру тРНК. Эти пары образуют так-называемые стебли - взаимодействия нуклеотидов одной цепи друг с другом, подобные взаимодействиям в ДНК
Определены и неканонические пары оснований, поддерживающие структуру:
P.S.:P - псевдоуридин. И не все канонические пары нуклеотидов образуют каноническое взаимодействие. Пример:
На главную страницуВернуться назад
©Solonovich Vera,2017