Практикум 2. Структуры ДНК и тРНК

Задание 1. Модели структур ДНК

С помощью программы fiber пакета 3DNA были построены модели A-, B- и Z-формы дуплекса ДНК. Последовательность одной из нитей представляет собой 5 раз повторенную последовательность GATC.

Ссылки на соответствующие файлы:

Задание 2. Анализ форм ДНК

Для A-, B- и Z-форм ДНК были определены направление закручивания спирали, шаг спирали, число оснований на один виток, а также ширина большой и малой бороздок.

Параметр A-форма B-форма Z-форма
Тип спирали Правая Правая Левая
Шаг спирали (Å) 28 34 45
Число оснований на виток 11 10 12
Ширина большой бороздки (Å) 9.6 20.6 23.5
Ширина малой бороздки (Å) 18.5 13.2 8.7

Таблица 1. Параметры A-, B- и Z-форм ДНК.

Для определения атомов азотистого основания, обращённых в сторону большой и малой бороздок, была использована экспериментальная структура B-ДНК 1BNA. В качестве основания был выбран гуанин DG4 цепи A.

В сторону большой бороздки обращены атомы O6 и N7. В сторону малой бороздки обращены атомы N2 и N3.

Гуанин DG4 в структуре B-ДНК

Рис. 1. Гуанин DG4 цепи A структуры 1BNA. Красным обозначены атомы O6 и N7, обращённые в сторону большой бороздки; синим — атомы N2 и N3, обращённые в сторону малой бороздки.

Задание 3. Определение параметров структур тРНК

Для анализа была выбрана структура 1EHZ. Анализ структуры был проведён с помощью программ find_pair и analyze пакета 3DNA.

Номера нуклеотидов, образующих стебли (stems) во вторичной структуре заданной тРНК:

  • 1–7 и 72–66
  • 10–13 и 25–22
  • 26–30 и 44–40
  • 49–53 и 65–61

Неканонические пары оснований:

  • G4–U69
  • 5MU54–1MA58
  • PSU55–G18
  • A36–U33
  • A38–OMC32
  • PSU39–A31
  • A44–M2G26
  • A14–U8
  • G15–C48
  • H2U16–U59

Дополнительные пары оснований, не относящиеся к стеблям и участвующие в стабилизации третичной структуры тРНК:

  • 5MU54–1MA58
  • PSU55–G18
  • A36–U33
  • A38–OMC32
  • PSU39–A31
  • A14–U8
  • G15–C48
  • H2U16–U59
  • G19–C56