Таблица #1
| #1 | #2 | |
| Молекула | Белок Seryl-tRNA Synthetase (E.C.6.1.1.11) | Сериновая тРНК (tRNAser) |
| ID молекулы | 1 | 2 |
| Идентификаторы цепей | А, В | Т |
| Организм | Bacteria Thermus Thermophilus |
Bacteria Thermus Thermophilus |
Последовательность тРНК и нумерация оснований
Модифицированные основания — H2U, 5MU, PSU в 20А, 54, 55 позициях соответственно (покрашены красным).Пропуски в нумерациях — [16.18], [26....42] (покрашены зелёным).
Вставки в нумерации (insertion codes) покрашены синим.
G A G G U G C C C G A G U
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16-
G G C H2U G A A G G G A G G
-18 19 20 20A 20B 21 22 23 24 25 26---42 43
U A G G G G G G C C U C C
44 45 46 47 47A 47B 47C 47D 47K 47L 47M 47N 47O
C U C G C G G G 5MU PSU C G A
47P 47Q 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58
A U C C C G C C C U C U C
59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Нумерацию оснований получила с помощью команды: (counter.txt)
grep 1ser.pdb " P " > counter.txt
find_pair -t 1ser.pdb 1ser.fp
Таблица#2
| Спираль# | Длина спирали |
| 1 | 11 нп |
| 2 | 6 нп |
| 3 | 1 нп |
| 4 | 7 нп |
На последовательности тРНК отметила разными цветами участки, входящие в разные спирали:
GAGG UGCCCGAG U G G C H2U GAA GGG AGGU AGGGGGGCCUCCCU C GCGGG 5MU PSU C G A AU CCCGCCCUC UC
(script.txt, helix.def)
- Внеспиральное стекинг-взаимодействие между основаниями G42 - G43 - U44
- 6 не Уотсон-Криковских спариваний оснований
- 54 [5MU]---[A] 58
- 55 [PSU]---[G] 18
- 13 [G]-----[G] 9
- 14 [A]-----[U] 8
- 15 [G]-----[C] 48
- 47B [G]-----[U] 47M
Возможные водородные взаимодействия для не Уотсон-Криковской пары G9 - G13
A- или B-форма ДНК? На что похожи спирали моей тРНК?
Для сравнения с двумя формами ДНК я взяла две спирали тРНК - первую и четвёртую, поскольку две другие брать было неинформативно (вторая спираль слишком короткая, а третья содержит всего лишь одну пару нуклеотидов). Первое и очевидное, что можно сделать, это посмотреть на спирали сверху (: Есть в них что-то общее...не правда ли?
A-DNA Helix#1 Helix#4 
Далее я решила сравнить значения ширины для малых и больших бороздок структур. Измерить ширину большой бороздки у четвёртой спирали у меня не получилось - для этого она слишком коротка.
Таблица#2 B-DNA A-DNA Helix#1 Helix#4 Ширина малой бороздки 11,68 16,96 16,70
G49.P - U68.P16,15
U47.P - G47.PШирина большой бороздки 17,21 7,98 10,52
C61.P - G7.Px
Далее подала pdb-файл с комплексом белок-тРНК на вход программе find_pair, затем конвейером программе analyze. Из файла с результатами анализа структуры (1ser.out):- Sugar Conformation Parameters => C3'-endo
- Classification of each dinucleotide step in a right-handed nucleic acid structure => A-form DNA
- Minor and major groove widths => A-form DNA
!Вывод: спирали моей тРНК похожи на A-форму ДНК.
- Программа einverted из пакета EMBOSS позволяет найти инвертированные последовательности в НК.
Нашла возможные двуспиральные участки в последовательности моей РНК. Сравнила результаты с набором спиралей,
найденных в 3D структуре. Чтобы получить адекватные выравнивания я заменила модифицированные основания буквой N
(tRNA.fasta). Команда (далее отвечала на вопросы программы):
einverted tRNA.fasta
- Minimum score threshold = 21. При больших значениях этого параметра программа ничего не находит.
Результаты программы einverted:tRNAser: Score 21: 7/7 (100%) matches, 0 gaps 20 agggagg 26 ||||||| 41 tccctcc 35 - Minimum score threshold = 5. Дальнейшее уменьшение этого параметра
не влияет на результаты.
Результаты программы einverted:tRNAser: Score 13: 7/9 ( 77%) matches, 0 gaps 1 gaggtgccc 9 |||| ||| 38 ctccggggg 30 tRNAser: Score 21: 7/7 (100%) matches, 0 gaps 20 agggagg 26 ||||||| 41 tccctcc 35 tRNAser: Score 16: 8/10 ( 80%) matches, 0 gaps 21 gggaggtagg 30 | |||| ||| 44 cgctccctcc 35 tRNAser: Score 9: 3/3 (100%) matches, 0 gaps 41 tcg 43 ||| 52 agc 50 - Minimum score threshold = 0. Gap penalty = 0. Match score = 6. Mismatch score = 0. Даже при самом неизбирательном, лояльном
наборе параметров программа смогла правильно идентифицировать кусочек первой цепи:
tRNAser: Score 126: 20/20 (100%) matches, 21 gaps 1 gaggtgccc--gag-t-g-----gc-gaagggagg-----t 27 |||| | | || | | || | ||||||| 63 ctcc-c--gccct-aagc--gggcg-c-tccctccgggggg 29 - Результаты с набором спиралей, найденных в 3D структуре:
1 9 20 21 26 30 35 38 41 44 50 52 GAGG UGCCCGAG U G G C H2U GAA GGG AGGU AGGGGGGCCUCCCU C GCGGG 5MU PSU C G A AU CCCGCCCUC UC GAGG UGCCCGAG U G G C H2U GAA GGG AGGU AGGGGGGCCUCCCU C GCGGG 5MU PSU C G A AU CCCGCCCUC UC
Выравнивания покрашены согласно данным из 3D структуры. Как видно, ни одно из выравниваний нельзя считать достоверным.
- Объяснения: Алгоритм поиска инвертированных последовательностей программой einverted основан на поиске канонических
комплементарных пар нуклеотидов A-T, G-C. В реальной 3D-структуре тРНК строгое соответствие каноническому спариванию оснований не наблюдается,
поэтому предсказание спиральных участков этой программой не соответствует действительности. К тому же, программа отдаёт предпочтение
поиску комплементарной пары G-C, эта пара образует три водородные связи, поэтому считается самой устойчивой. Таким образом,
из анализа результатов, можно сделать предположение, что алгоритм строит выравнивания на основе G-C спаривания, поэтому то,
что предсказывает программа скорее похоже на "идеал", чем на суровую реальность (:
!Вывод: Для решения задачи поиска спиральных участков в тРНК лучше не использовать предложенную программу.
- Minimum score threshold = 21. При больших значениях этого параметра программа ничего не находит.
- Проанализировала последовательность тРНК программой mfold. Предварительно заменила модифицированные основания на наиболее сходные канонические,
то есть на уридины (tRNA1.fasta). При введении параметра Р адекватных структур не получилось. Из всех полученных
результатов выбранный наиболее похож на РНК-трилистник. В принципе программа m-fold очень полезна, однако необходимо самостоятельно отфильтровывать "верные" структуры от "неверных". Команда:
mfold SEQ=tRNA1.fasta
