A- и В- формы ДНК. Структура РНК


Задание 1

При помощи программы fiber были построены A- и B-формы последовательсности "GATC"x5 и Z-форма последовательсности "GC"x40.

Скачать файлы: А-форма, B-форма, Z-форма.


Задание 2

На экспериментальной структуре B-формы ДНК были найдены большая и малая бороздки и определена ориентация тимина относительно них:

Тимин. Красным покрышены атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим - в сторону малой.

Также были измерены некоторые параметры структуры, результаты приведены в таблице:

Сравнение форм ДНК
A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали (правая или левая) правая правая левая
Шаг спирали (Å) 28 30,1 43,5
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки 17,0

(G13:A - T31:B)

 17,

(C3:A - T19:B)

 9,9

(C14:A - G31:B)
Ширина малой бороздки 8,0

(C4:A - T31:B)

 10,9

(G12:A - A17:B)

 18,6

(C8:A - G31:B)

Задание 3

В этом разделе продолжалось знакомство с пакетом 3DNA. При помощи команд remediatir (переводит pdb старый формат), find_pair (определяет спаренные основания) и analyze (определяет значения различных параметров структуры) был проведён анализ структуры тРНК с pdbID 1n78.

Упр.1

Были определены торсионные углы:

угол α β γ δ ε ζ χ
A-форма 62 173 52 88 или 3 178 53,90 -160
B-форма из презентации 63 171 54 123 или 131 155 -90 -117
среднее по тРНК -41,49 58,65 52,66 86,00 -133,00 -57,71 -147,16
1 цепь
1 G --- 170,00 50,90 86,60 -146,40 -80,00 -172,70
2 G -79,40 -175,80 54,90 84,00 -147,50 -70,40 -161,80
3 C -66,90 169,80 54,40 82,70 -150,00 -72,70 -164,30
4 C -67,90 173,70 53,90 81,60 -152,40 -79,40 -161,70
5 C -61,60 169,70 54,80 81,20 -151,30 -72,30 -166,50
6 C -61,70 171,40 58,20 87,30 -156,20 -79,40 -164,90
7 A -51,50 174,80 59,90 137,60 -73,00 -113,40 -122,10
8 G 58,70 142,70 40,00 81,90 -148,50 -73,10 -173,80
9 G -61,70 -179,60 48,00 81,30 -153,70 -69,30 -170,10
10 G -59,40 -178,80 44,50 81,10 -171,60 -78,40 -159,20
11 G 160,50 -157,20 168,60 85,90 -107,10 -47,30 176,50
12 G -108,70 90,80 151,80 88,80 -117,50 -68,20 163,30
13 U -68,60 -180,00 45,50 82,50 -125,20 -77,60 -162,30
14 U -52,70 155,60 50,90 81,00 -137,80 -65,90 -153,50
15 A -58,70 167,50 48,80 85,30 -141,50 -63,30 -167,80
16 G -66,00 173,70 52,00 81,70 -152,20 -77,50 -164,90
17 G -59,70 174,80 48,90 82,00 -149,30 -71,50 -166,00
18 C -65,00 174,30 53,20 82,60 -155,00 -68,80 -159,40
19 C -70,30 174,50 57,10 78,30 -153,20 -69,30 -166,30
20 G -57,10 174,60 54,70 81,10 -155,70 -81,60 -164,70
21 A -63,20 173,90 50,50 82,40 -136,60 -63,00 -154,30
22 G -169,20 178,10 52,40 88,30 -148,40 -67,70 -178,60
23 U -70,40 -175,80 48,00 81,60 -154,20 -71,00 -164,70
24 C -65,90 -174,20 48,50 81,50 -152,90 -66,40 -159,70
25 U 140,40 -155,70 -167,00 83,40 -153,30 -77,50 -171,50
26 U -37,90 -156,20 59,00 85,80 -137,30 -89,20 -152,10
27 A -57,70 -174,80 45,30 79,80 -139,40 -66,70 -170,70
28 G -43,40 161,10 58,80 129,60 -140,80 -75,90 -119,60
29 G -133,00 -131,30 48,70 114,20 78,90 128,60 -64,10
30 G --- -172,00 45,60 87,60 -148,40 -76,00 -168,50
31 G -72,60 -177,10 47,30 85,40 -149,10 -69,60 -163,90
32 C -72,80 172,10 55,80 84,40 -148,20 -75,40 -157,80
33 C -54,90 171,70 42,90 81,40 -152,60 -78,80 -158,00
34 C -60,90 170,10 54,80 79,60 -150,60 -70,80 -166,30
35 C -63,30 169,50 59,00 84,20 -160,70 -75,50 -160,50
36 A -42,20 -171,50 39,80 98,90 69,70 139,70 -115,40
37 G 57,40 147,10 33,30 82,10 -147,30 -73,40 -168,10
38 G -60,50 179,20 46,70 80,60 -154,60 -70,20 -167,00
39 G -58,30 177,20 45,90 82,30 -162,10 -89,10 -161,40
40 G 156,90 -149,80 166,70 85,50 -103,10 -52,80 175,50
41 G -101,20 90,60 151,40 88,20 -111,00 -74,50 160,10
42 U -68,10 176,70 44,90 84,20 -126,00 -77,30 -160,50
43 U -52,70 157,20 50,20 81,70 -137,30 -66,00 -152,30
44 A -59,10 164,40 53,80 85,40 -139,00 -60,90 -169,50
45 G -67,70 174,00 49,90 79,90 -153,50 -73,60 -161,30
46 G -60,50 173,50 48,60 79,90 -151,60 -72,90 -168,60
47 C -63,40 177,60 50,80 82,40 -155,80 -67,80 -157,50
48 C -67,40 171,70 59,10 79,40 -153,60 -70,30 -167,50
49 G -59,20 174,40 55,10 81,40 -152,50 -80,60 -164,10
50 A -65,80 170,30 54,60 79,70 -139,80 -57,50 -155,40
51 G -166,60 177,30 48,10 88,10 -154,00 -63,50 -172,90
52 U -66,60 -176,20 47,60 82,40 -152,00 -71,80 -165,90
53 C -68,60 -174,30 48,60 81,60 -154,70 -69,30 -158,60
54 U 144,90 -154,10 -169,60 84,60 -149,20 -81,20 -174,10
55 U -74,20 -173,40 44,30 84,20 -134,80 -94,60 -154,10
56 A -54,70 -176,80 43,70 78,40 -142,70 -62,50 -168,60
57 G -49,00 168,80 61,40 126,30 -133,50 -92,70 -121,40
58 G -132,70 -130,70 46,60 113,90 82,70 139,10 -59,70
2 цепь
1 C 157,9 -143,8 161,4 87,5 -102,9 112,6 -168,9
2 U -70 176,4 52,4 83,8 -168 -94,2 -160,5
3 G -47,2 160,9 54,1 82,8 -149,9 -65,8 -174,1
4 G -64,4 -178,5 51 84,1 -153,2 -79,1 -169,2
5 G -67,4 178,8 47,4 79,5 -163,2 -65,5 -166,9
6 G -64,8 178,2 47,2 83,1 -160,2 -67,8 -159
7 U -73,6 179,7 54,5 83,4 -157,5 -67 -158,2
8 C -65 177,1 55,6 84,4 -156,9 -60,6 -163,4
9 C -63,4 168,9 55,7 82,2 -154,5 -65,1 -162,6
10 C -73,5 -169,5 49,6 84,4 -160,3 -76,4 -155,6
11 C -70,7 -175,7 51,4 83,8 -159,3 -67,7 -163,7
12 C -111,3 -150,3 47,5 82,2 -158,3 -74,2 -165,5
13 A 141,9 -96,6 179,1 81,6 75,9 88,7 -149,1
14 G 73,6 -149,9 -64,9 108,9 72,2 64,1 -115,4
15 C -61,1 167,7 51,8 85 -115 -81,2 -162,5
16 C -63,2 173,9 53,7 82,8 -141,4 -70 -159,9
17 C -66,3 172,8 55,1 83,9 -154,5 -70,5 -164,9
18 G -64,4 178,8 53,5 83,2 -158,3 -72,1 -165,6
19 G -72,3 -179,5 52,5 79 -153,2 -71,9 -169,1
20 C -64,4 178,2 50,5 78,2 -146,9 -73,6 -159,7
21 G -67,1 169,9 50,2 81,8 -148,3 -65,8 -164,9
22 C -60 176 52,8 84,1 -144,6 -61,6 -163
23 A -63,5 176,3 50,3 81 -152,1 -76,5 -164,6
24 G -54,3 170,7 53,6 81 -153 -69 -166
25 G -60,4 142,1 45,6 80,2 -147,5 -81,7 -172,6
26 A -48,3 171,7 57,6 85,1 -138 -71,9 -129,3
27 A 99,1 138,7 73,7 78,9 -141,8 -156,4 -167,3
28 C -85,9 108 172,3 133,5 -145,2 62,4 -123,6
29 C 167,4 162,2 52,6 83,3 -138,9 -64,4 -160,1
30 C 157,5 -150,9 163,6 85,5 -100,7 103,3 -162,5
31 U -63,1 171 52,5 86,4 -168,3 -90,1 -156,2
32 G -56,1 171,2 54,6 85,2 -143,8 -72,2 -169,4
33 G -54,3 169,2 49,6 81,1 -156,8 -73,5 -169,4
34 G -63,1 171 47,3 77,2 -151 -77,4 -172
35 G -73,4 -177,5 49 83,5 -154,9 -71,6 -159,9
36 U -77,4 -171,2 52,1 82,4 -160,5 -60,5 -160
37 C -62,9 176,1 57,2 85,2 -161,1 -55,5 -168,4
38 C -64 174,5 51,3 81,7 -157,4 -67,1 -171,4
39 C -73,2 -177,2 53,8 83 -157,3 -74,5 -161,6
40 C -75,2 -174,5 54,3 83,3 -156,2 -73,4 -167,2
41 C -116,8 -145,8 56,5 86,1 -160,2 -72 -172,6
42 A 140,5 -96,4 -179,2 81,5 82,4 84,4 -148,8
43 G 76,5 -149,3 -60,2 106,3 75,9 64,7 -112
44 C -63,4 167,4 52,5 85,8 -119,8 -69,5 -157,1
45 C -63,7 175,3 54,6 83,3 -145,3 -67,5 -162,4
46 C -70,8 175,4 58,7 84,5 -154,5 -70,6 -164
47 G -56,5 172,3 51,3 80,5 -157,4 -68,9 -166
48 G -59,6 172,5 45,4 78,3 -150,3 -73,9 -167,9
49 C -74 -177,1 53,2 81,2 -141,6 -81,6 -161,3
50 G -70,8 176,4 51 81,3 -153,6 -61,3 -161,9
51 C -58,3 175,2 53 83,5 -144,5 -58,8 -167
52 A -72,6 178,9 53,6 81,1 -150,8 -76,8 -169,1
53 G -53,4 170,5 53,2 80,8 -152,7 -70,8 -169,6
54 G -56,3 143,1 42,4 81,2 -148,7 -79,8 -172
55 A -44,2 171,9 52,8 84 -142,4 -69,1 -127,1
56 A 102,1 137,4 71,3 79,7 -142,7 -157,8 -166,3
57 C -85,4 109 170,8 132,1 -144,6 69,7 -126,9
58 C 166,7 162,8 52,7 83 -139,8 -61,5 -154,3

В целом, структура тРНК больше похожа на А-форму, хотя наблюдаются заметные отличия.


Упр.2

Были определены водородные связи. Определены стебли:

1 цепь 2 цепь
Стебель 1 501 G 572 C
502 G 571 U
503 C 570 G
504 C 569 G
505 C 568 G
506 C 567 G
507 A 566 U
549 G 565 C
550 G 564 C
551 G 563 C
552 G 562 C
553 G 561 C
554 U 558 A
Стебель 2
538 A 532 C
539 G 531 C
540 G 530 C
541 C 529 G
542 C 528 G
543 G 527 C
544 A 526 G
510 G 525 C
511 U 524 A
512 C 523 G
513 U 522 G
508 U 546 A
514 A 521 A
515 G 548 C
1 цепь 2 цепь
Стебель 3
501 G 572 C
502 G 571 U
503 C 570 G
504 C 569 G
505 C 568 G
506 C 567 G
507 A 566 U
549 G 565 C
550 G 564 C
551 G 563 C
552 G 562 C
553 G 561 C
554 U 558 A
Стебель 4
538 A 532 C
539 G 531 C
540 G 530 C
541 C 529 G
542 C 528 G
543 G 527 C
544 A 526 G
510 G 525 C
511 U 524 A
512 C 523 G
513 U 522 G
508 U 546 A
514 A 521 A
515 G 548 C

Среди них есть неканонические пары:

Цепь 1 Цепь 2
502 G 571 U
555 U 518 G
538 A 532 C
544 A 526 G
513 U 522 G
514 A 521 A
502 G 571 U
555 U 518 G
538 A 532 C
544 A 526 G
513 U 522 G
514 A 521 A

Также отдельная стабилизирующая структуру водороднася связь:

1 цепь 2 цепь
519 G 556 C