Kodomo

Пользователь

Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2014

На этой странице вы найдете задания второго занятия первого блока.


Задание 1 (обязательное)

Построить модели структур A-, B- и Z-формы ДНК с помощью инструментов пакета 3DNA. Пакет 3DNA — один из популярных пакетов программ для анализа и простейшего моделирования структур нуклеиновых кислот. Работает под операционной системой LINUX. Желающие могут почитать подробное описание пакета (в формате pdf).

С помощью программы Рutty, используя протокол ssh, подсоединитесь к серверу kodomo.cmm.msu.ru. Перейдите в директорию term3/block1/pr2.Введите следующие команды, что бы указать путь к 3DNA:

   1 export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/X3DNA/bin
   2 export X3DNA=/home/preps/golovin/progs/X3DNA

С помощью программы fiber пакета 3DNA постройте A-, B- и Z-форму дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которого представляет собой 5 раз повторенную последовательность "gatc" (можно другую последовательность из 4-х разных нуклеотидов!). Структуру дуплекса в А-форме сохраните в файле gatc-a.pdb, структуру дуплекса в В-форме — в файле gatc-b.pdb, структуру дуплекса в Z-форме — в файле gatc-z.pdb.

См. подсказки. Форма контроля:— Html страница и итоговая контрольная.


Задание 2 (обязательное)

Научиться выделять разные атомы и химические группировки, используя предопределенные множества JMol.

В этом упражнении используйте файл А-формы, созданный в упр.1. Выделите цветом или способом отображения

См. подсказки программы JMol. Форма контроля:— Html страница и итоговая контрольная.

Упр.2.

Получить файлы PDB. В таблице заданы идентификаторы PDB. Найдите соответствующие документы на сайте PDB. Рассмотрите в окне "Images and Visualization" варианты структуры (асимметрическую единицу, варианты биологических единиц), выберите подходящую. Единственное обязательное условие — должны быть представлены обе цепи ДНК!

Используйте кнопки левого меню для того, чтобы скопировать выбранный вариант файла в вашу рабочую директорию.

Упр.3.

Проверить заданные структуры ДНК и РНК на наличие разрывов.

Откройте полученные в упр.2. файлы PDB в JMol. Получите изображение только нуклеиновой кислоты в проволочной модели. Внимательно рассмотрите структуру, возможно, что в ней есть разрывы.

Такие разрывы могут возникать по разным причинам:

Сохраните координаты атомов только ДНК и РНК в отдельных файлах для дальнейшей работы.Форма контроля:— Html страница и итоговая контрольная.


Задание 3 (обязательное)

Сравнение структур 3-х форм ДНК с помощью средств JMol.

Упр.1.

Научиться находить большие и малые бороздки. Откройте в JMol файл gatc-b.pdb, полученный при выполнении задания 1. Рассмотрите структуру и визуально определите большую и малую бороздку. Выберите заданное вам азотистое основание в любом удобном для вас месте структуры. Определите, какие атомы основания явно обращены в сторону большой бороздки, а какие — в сторону малой.

С помощью ChemSketch получите изображение основания, выделите красным цветом атомы, смотрящие в сторону большой бороздки, синим — в сторону малой. Посмотрите, как в файле PDB называются эти атомы, и приведите на этом же листе резюме следующего вида:

Упр.2.

A-форма

B-форма

*Z-форма

Тип спирали (правая или левая)

Шаг спирали (Å)

Число оснований на виток

Ширина большой бороздки

Ширина малой бороздки

При заполнении двух нижних строк указывайте, от фосфата какого нуклеотида измерялась ширина бороздок.

См. подсказки.

Упр.3.

Сравнить торсионные углы в структурах А- и В-форм.

С помощью команды Settings->Torsion JMol измерьте торсионные углы выбранного в упр. 1 нуклеотида. Сравните значения углов в А- и В-форме, сравните со значениями, приведенными в презентации.Форма контроля — итоговая контрольная и отчет.


Задание 4 (обязательное, * отмечены упражнения, результаты которых необходимо привести в отчёте)

Внимание! Пакет 3DNA пока работает только со старым форматом PDB. Для перевода файлов в старый формат используйте программу remediator, установленную на kodomo.

   1 remediator --old ''XXXX.pdb'' > ''XXXX_old.pdb

Упр.1.

Научиться определять торсионные углы нуклеотидов.

Упр.2.

Упр.3.*

Научиться находить возможные стекинг-взаимодействия.

Откройте файл ХХХХ.out с характеристикой структуры тРНК.

Найдите данные о величине площади "перекрывании" 2-х последовательных пар азотистых оснований. Для пар с наибольшими значениями получите стандартное изображение стекинг-взаимодействия. Полезно также