Работа с RasMol и 3DNA: анализ структур A- и B-форм ДНК

 

  A-форма B-форма Файл DNA32.pdb
Тип спирали (правая или левая) Правый Правый Правый
Шаг спирали (Å) 28,02 33,75 31,29
Число оснований на виток 11 10 10
Ширина большой бороздки 7,98 (Гуанозин) 17,21 (Гуанозин) 15,7 (Аденозин)
Ширина малой бороздки 16,80 (Аденозин) 11,69 (Цитидин) 11,92 (Тимидин)

Исследуемая нуклеиновая кислота файла DNA32.pdb представляет собой B - форму ДНК.

 

    Торсионные углы ДНК

 

    A - форма ДНК


Main chain and chi torsion angles: 

Note: alpha:   O3'(i-1)-P-O5'-C5'
      beta:    P-O5'-C5'-C4'
      gamma:   O5'-C5'-C4'-C3'
      delta:   C5'-C4'-C3'-O3'
      epsilon: C4'-C3'-O3'-P(i+1)
      zeta:    C3'-O3'-P(i+1)-O5'(i+1)

      chi for pyrimidines(Y): O4'-C1'-N1-C2
          chi for purines(R): O4'-C1'-N9-C4

Strand I
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 G     ---    174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.1  -157.2
   2 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   3 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   4 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   5 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   6 A    -51.7   174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.1  -157.2
   7 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   8 C    -51.7   174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.0  -157.2
   9 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  10 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  11 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  12 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.7   -75.1  -157.2
  13 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  14 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  15 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  16 C    -51.7   174.8    41.7    79.1    ---     ---   -157.2

Strand II
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 C    -51.7   174.8    41.7    79.0    ---     ---   -157.2
   2 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   3 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   4 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   5 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   6 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   7 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   8 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
   9 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  10 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  11 A    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  12 G    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  13 C    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  14 T    -51.7   174.8    41.7    79.1  -147.8   -75.1  -157.2
  15 A    -51.7   174.8    41.7    79.0  -147.8   -75.1  -157.2
  16 G     ---    174.8    41.7    79.1  -147.7   -75.1  -157.2


 

    B - форма ДНК


Main chain and chi torsion angles: 

Note: alpha:   O3'(i-1)-P-O5'-C5'
      beta:    P-O5'-C5'-C4'
      gamma:   O5'-C5'-C4'-C3'
      delta:   C5'-C4'-C3'-O3'
      epsilon: C4'-C3'-O3'-P(i+1)
      zeta:    C3'-O3'-P(i+1)-O5'(i+1)

      chi for pyrimidines(Y): O4'-C1'-N1-C2
          chi for purines(R): O4'-C1'-N9-C4

Strand I
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 G     ---    136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   2 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   3 T    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
   4 C    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   5 G    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   6 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   7 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   8 C    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
   9 G    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  10 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  11 T    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  12 C    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  13 G    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  14 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  15 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  16 C    -29.9   136.4    31.1   143.4    ---     ---    -98.0

Strand II
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 C    -29.9   136.4    31.1   143.4    ---     ---    -98.0
   2 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   3 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   4 G    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   5 C    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   6 T    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   7 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
   8 G    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
   9 C    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
  10 T    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  11 A    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  12 G    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  13 C    -29.9   136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0
  14 T    -29.9   136.3    31.1   143.3  -140.8  -160.5   -97.9
  15 A    -29.9   136.3    31.2   143.3  -140.8  -160.5   -98.0
  16 G     ---    136.4    31.1   143.4  -140.8  -160.5   -98.0


 

    Исследуемая ДНК 32


Main chain and chi torsion angles: 

Note: alpha:   O3'(i-1)-P-O5'-C5'
      beta:    P-O5'-C5'-C4'
      gamma:   O5'-C5'-C4'-C3'
      delta:   C5'-C4'-C3'-O3'
      epsilon: C4'-C3'-O3'-P(i+1)
      zeta:    C3'-O3'-P(i+1)-O5'(i+1)

      chi for pyrimidines(Y): O4'-C1'-N1-C2
          chi for purines(R): O4'-C1'-N9-C4

Strand I
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 C     ---     ---   -133.5   119.1  -154.8  -117.7  -136.3
   2 G    -38.1  -171.5    22.8   145.4   164.0   -63.3   -96.9
   3 C    -56.4  -127.5    20.2   167.6  -176.5  -144.5   -82.9
   4 A    -44.8   134.7    80.8    94.0  -177.1  -105.6    31.1
   5 A    145.5  -129.9   178.1   106.2  -143.4   -76.6  -153.9
   6 G    -21.8  -170.4   -23.1   172.1  -147.6  -133.6   -85.3
   7 C    -52.5   145.7    44.0   123.1  -100.7   178.6  -120.5
   8 T     62.4  -175.3  -131.5   167.3  -120.2  -166.3  -104.9
   9 G    -56.0   146.7    30.3   131.3   150.8   -53.6  -110.1
  10 G    -58.0  -133.2    32.1   165.6  -175.2  -145.7   -82.3
  11 C    -66.3   152.4    72.8   153.4  -157.4  -112.6  -109.2
  12 G     41.9  -177.3   -72.5   155.1    ---     ---    -91.2

Strand II
  base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi
   1 G     14.4  -170.6   -26.1   124.9    ---     ---   -110.7
   2 C      0.8   122.3    -2.8   157.3  -178.1  -143.7   -81.9
   3 G    -69.6  -159.7    52.8   154.8  -127.6   159.3   -94.0
   4 G   -129.8   147.6    81.8   130.2   166.5   -83.7  -106.8
   5 T     39.9   114.7   -24.6   168.3   -90.4   170.8   -74.0
   6 C    -77.6   142.8    83.0    90.3   160.7   -83.7  -132.4
   7 G     -2.9   165.8   -39.2   173.6  -161.3  -133.6   -81.0
   8 A    -36.5   140.0    33.4   162.1  -112.7  -176.8   -96.4
   9 A      9.3   162.8   -11.3   158.3  -153.5  -145.4    93.0
  10 C    -45.0   120.5    69.3    74.3  -152.8  -115.6  -149.2
  11 G     -1.5   173.3    -3.9   163.2  -154.7  -128.8   -99.7
  12 C     ---     ---    158.0   101.5  -167.8  -124.5  -145.9

Classification of each dinucleotide step in a right-handed nucleic acid
structure: A-like; B-like; TA-like; intermediate of A and B, or other cases

    step       Xp      Yp      Zp     XpH     YpH     ZpH    Form
   1 CG/CG   -1.98    8.82    0.22   -2.06    8.77    0.98     B
   2 GC/GC   -2.78    8.81   -0.24   -1.30    8.74   -1.13     B
   3 CA/GG   -1.78    0.34    8.30    1.79    0.78   -2.99
   4 AA/TG   -1.91   -4.12    6.02   -1.24   -5.21    3.44
   5 AG/CT   -3.49    9.05   -0.06   -5.75    7.90    4.38
   6 GC/GC   -3.15    9.01   -0.73   -2.70    8.82   -1.88     B
   7 CT/AG   -3.19    8.80   -0.56   -3.95    8.74    1.12     B
   8 TG/AA   -2.54    8.22   -0.23   -2.45    8.20   -0.67
   9 GG/CA   -2.24    8.53    0.29  -13.06    7.93   -2.85
  10 GC/GC   -2.13    8.83   -0.14    0.38    8.38   -2.79     B
  11 CG/CG   -2.83    9.01    0.17   -2.67    9.01   -0.20     B

      Углы дельта достаточно стабильны, и исследуемая ДНК 32 по этим углам соответствует B - форме. Другие углы менее стабильны, определить форму ДНК по ним сложнее. Подтверждением предположения о форме ДНК может быть таблица, где указаны формы для каждого участка ДНК.

 

 

    Стопочные модели ДНК

 

    Посредством программы pdb2img были построены стопочные модели ДНК структур.

    A - форма ДНК

 

 

    B - форма ДНК

 

 

    Исследуемая ДНК 32

 

 

    Азотистые основания ДНК 32 расположены относительно параллельно и не образуют канала между собой. Такие свойства не характерны для азотистых оснований A - формы ДНК и характерны для азотистых оснований B - формы ДНК.

 

На главную страницу третьего семестра


©Дмитрий