Практикум 2.Химическое строениа нуклеиновых кислот

Задание 1.

При помощи envertied были получены следующие гомологичные участки в цепи D тРНК (PDB ID:1g59)
При этом были изменены некоторые параметры:
 
Gap penalty [12]: 0
Minimum score threshold [50]: 10
Match score [3]:
Mismatch score [-4]:
Была получена последовательность следующая последовательность:
 
 SEQUENCE: Score 72: 23/23 (100%) matches, 25 gaps
       1 g-gcc-ccatcgtctagcggttagg-a-cg---cggccc--tctcaag 39      
         | |   ||  |  | || ||   || | ||   |  |||  | ||  |
      73 cac--tgg--g--g-tc-cc---ccttagcttgg--gggcaa-ag--c 42      

 
 
>SEQUENCE_1_39
ggccccatcgtctagcggttaggacgcggccctctcaag
>SEQUENCE_42_73
cgaaacgggggttcgattccccctggggtcac

Таблица.Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1G59.pdb

Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 7 пар 5'-501-507-3'
5'-566-572-3' 		4 пары 7 пар
D-стебель 4 пары 5'-510-513-3'
5'-522-525-3' 		2 пары 5 пар
Антикодоновый стебель 7 пар 5'- 526-532-3'
5'-538-544-3' 		3 пары 5 пар
T-стебель 5 пар 5'-549-553-3'
5'-561-565-3' 		0 пар 5 пар
Общее число канонических пар нуклеотидов 23 пары 23 пары 22 пары




























Упражнение 2.

Ниже представлен Jmol аплет, в котором можно увидеть сколько и какие атомы разлиных частей ДНК связаны полярно или неполярно с атомами белка. Первый скрипт отображает последовательно изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов:
1) Множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1).
2) Множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2).
3) Множество атомов азота в азотистых основаниях (set3).
Зеленым цветом будут выделены атомы белка, участвующие в полярных контактах. Желтым в неполярных.

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 2 7 9
остатками фосфорной кислоты 8 8 16
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 0 8 8
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 0 0











Упражнение 3.


C помощью программы nucplot были получены схемы ДНК-белковых контактов, которые представлены на рисунках ниже.


На полученной схеме наибольшее количество контактов с ДНК имеет Arg29.

Упражнение 4.

Для более точного описания мной был выбран аминокислотный остаток Gln 43 (цепь A).В процессе рассматривания взаимодействий между белком и ДНК я анализировала какие связи лучше опишут данные взаимодействия. Сначала я обратила внимание, что часть структуры белка входит в большую бороздку ДНК (что подтвержает выше приведенная таблица и скрипт 2, иллюстрирующий атомы). Были рассмотрены аминокислоты, которые могут непосредственно взаимодействовать с азотистыми основаниями. Как показано на рисунке ниже, атомы gln 43 образуют водородные связи с атомами цитозина и гуанина.


Рис.1 Изображения двух полярных связей N-O с расстоянием между атомами.