Cравнительный анализ канонической ДНК и стеблей тРНК

Задание 1

В данном задании предлагалось построить структуры A-, B- и Z-формы ДНК с помощью программы fiber из пакета программ для анализа и простейшего моделирования структур нуклеиновых кислот 3DNA. В результате выполнения команд fiber -seq=tcag -rep=5 -a tcag-a.pdb, fiber -seq=tcag -rep=5 -b tcag-b.pdb и fiber -seq=tcag -rep=5 -z tcag-z.pdb были созданы три файла с координатами атомов соответствующих структур ДНК. Ссылки на файлы:
tcag-a.pdb
tcag-b.pdb
tcag-z.pdb

Ниже представлены иллюстрации полученных форм ДНК. При рендеринге изображений использовалась программа PYMOL.

**Рис. 1.** Пространственная структура A-формы ДНК.

**Рис. 2.** Пространственная структура B-формы ДНК.

**Рис. 3.** Пространственная структура Z-формы ДНК.

Задание 2

В данном задании необходимо было исследовать экспериментальную структуру одной из форм ДНК и описать характеристики всех трех форм в сводной таблице. Мною была выбрана B-форма ДНК (PDB_ID=1BNA).

**Рис. 4.** Изображение тимина, полученное с помощью веб-программы MarvinSketch. Атомы и связи были покрашены с помощью программы Paint. Красным выделены атомы, направленные в сторону большой бороздки ДНК, синим — в сторону малой.

В сторону большой бороздки обращены атомы: C5, C6, C7, N1.
В сторону малой бороздки обращены атомы: C2, C4, N3, O2, O4.

Ниже приведена таблица с основыми характеристиками всех трёх основных форм ДНК, сгенерированных с помощью программы fiber.

**Таблица 1.** Характеристика A-, B- и Z-форм ДНК.
Тип формы	Тип спирали (правая или левая)	Шаг спирали (Å)	Число оснований на виток	Ширина большой бороздки	Ширина малой бороздки
A-форма	Правая	2.548	11	18.5 (DG27, DC18)	9.6 (DA7, DG27)
B-форма	Правая	3.375	10	20.6 (DT26, DC10)	11.7 (DT30, DA15)
Z-форма	Левая	3.625	12	18.3 (DC4, DC14)	8.7 (DG19, DG7)

Задание 3

В этом задании нужно было определять структуру водородных связей между основаниями, определить номера нуклеотидов, образующих стебли во вторичной структуре заданной тРНК, определить неканонические пары оснований в структуре тРНК, а также определить, есть дополнительные водородные связи в тРНК, стабилизирующие ее третичную структуру.

Номера нуклеотидов, образующих стебли: D-стебель - G510-С513 (G523-C526); T-стебель - 551C-554G (G562-565C); Акцепторный стебель - С501-G507 (C567-G573); Антикодоновый стебель - A539-G543 (C529-C533).

Неканонические пары нуклеотидов: 52U-64G, 55U-59A, 56U-19G, 37A-34U, 39A-33C, 45A-27G, 14A-8U, 15G-49C.

Дополнительные водородные связи: G50-C66, U55-A59, U56-G19, A37-U34, C44-G28, A45-27G, A14-U8, G15-C49, G20-C57.