Химическое строение нуклеиновых кислот

Главная страница
1. Модели структур ДНК, построенные с помощью инструментов пакета 3DNA:
А-форма
B-форма
Z-форма

2.


- сахарофосфатный остов ДНК показан желтым цветом
- все нуклеотиды показаны белым цветом (вся ДНК состоит из нуклеотидов)
- все нуклеотиды, содержащие основание аденин, показаны красным цветом
- атомы N7 во всех гуанинах показаны желтым цветом и выделены шариками



ДНК



РНК

Разрывов в структуре не обнаружено.

3. Определение больших и малых бороздок; расположение атомов в азотистом основании рассматривается на примере тимина в 7 положении:


В-форма


А-форма

B-форма:
В сторону большой бороздки обращены атомы 7.C6, 7.C5M, 7.O4, 7.C4 и 7.C5
В сторону малой бороздки обращены атомы 7.C2 и 7.O2
Остальные атомы основания лежат на границе бороздок



А-форма:
В сторону малой бороздки обращены атомы 7.C6, 7.C5M и 7.C5
В сторону большой бороздки обращены остальные атомы

Так как в А-форме цепи скручены по другому и другой шаг спирали, атомы, которые были направлены в сторону большой бороздки стали обращены в сторону малой.

Z-форма:
состоит только из С и G

Сравнение спиральных параметров различных форм ДНК

А-форма B-форма Z-форма
Тип спирали (правая или левая) Правая Правая Левая
Шаг спирали (Å) 28,03 нм 33,75 43,5
Число оснований на виток 13 10 13
Ширина большой бороздки (от [G]29:B) 21,34 20,58 28,07
Ширина малой бороздки (от [G]29:B) 9,63 13,2 14,37

В А-форме ширина большой бороздки больше, а малой меньше, то есть у А-формы сильнее выражено различие бороздок, чем у В.

Сравнение торсионных углов:

Торсионный угол

α

β

γ

δ

ε

ζ

χ

A-форма из презентации 62 173 52 88/3 178 -50 -160
A-форма -51.7 174,8 41,7 79,1 -147,8 -75,1 -157,2
B-форма из презентации 63 171 54 123/131 155 -90 -117
B-форма -29.9 136,3 31,2 143,3 -140,8 -160,5 -98,0

4.Сравнение торсионных углов разных форм ДНК и РНК:

Торсионный угол

α

β

γ

δ

ε

ζ

χ

ДНК A -51,7 174,8 41,7 79,08 -147,8 -75,1 -157,2
ДНК B -29,9 136,36 31,14 143,34 -140,8 -160,5 -98
ДНК Z -113,5 42,3 -43,75 21,1 -116,25 8,55 -47,8
тРНК -33,23 42,06 61,4 86,82 -149,45 -73,52 -145,78


По таблице видно, что среди разных форм ДНК сильнее всего различаются углы δ и χ, кроме того торсионные углы Z-формы отличаются очень сильно за счет периодической смены знака.

По значениям торсионных углов тРНК наиболее близка к А-форме.

Самые "деформированные" нуклеотиды у тРНК: 11G, 26C, 28G (первая цепь) и 18G (вторая цепь) - у них у всех значения углов α и γ заметно откланяются от остальных.

Стебли во вторичной структуре тРНК:

цепь 1 цепь 2
№1 501-507 573-567
№2 550-554 566-562
№3 540-546 532-527
№4 510-513 526-523


Также в структуре найдены неканонические пары: 2 UG, АС, АG. Дополнительная водородная связь, не относящаяся к стеблю: G-C (520-557).
Для изучения стекинг-взаимодействий взяты две пары азотистых оснований: GC/GC, перекрывание которых максимально (12,21).




© Широковских Татьяна