Занятие 7. A- и B-формы ДНК

  1. С помощью программы fiber пакета 3DNA построены A- и B-формы дуплекса ДНК, последовательность одной из нитей которой - 4 раза повторенная последовательность "gatc". Файл dna19.pdb взят из архива P:\y06\Term3\DNAs.zip.
    Таблица заполнялась, исходя из данных, полученных с помощью RasMol
     A-формаB-формаФайл dnaN.pdb
    Тип спирали (правая или левая) праваяправаяправая
    Шаг спирали 28.0233.7529.27
    Число оснований на виток 111011
    Ширина большой бороздки 7.984(С4А.Р-Т23В.Р)17.211(G21B.P-G9A.P)12.928 (С5В.Р-С13А.Р)
    Ширина малой бороздки 16.810(Т27В.Р-С8А.Р)11.694(А30В.Р-Т7А.Р)17.608(G23A.P-C5B.P)

    Исходя из результатов, ширина малой бороздки в А-форме больше, чем ширина большой бороздки. В В-форме наоборот. Участок ДНК 19dna.pdb больше похож на A-форму (c торца структура имеет "отверстие", число оснований на виток, шаг спирали и относительная ширина малой и большой бороздок-как в регулярной ДНК А-формы).
  2. Проведен анализ всех трёх структур ДНК, используя программы find_pair и analyze. Значения конформационно важных торсионых углов :

    dna19

    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     ---     ---     62.1    83.9  -150.9   -65.9  -161.6   
         2 U    -77.1  -172.2    45.6    81.1  -153.2   -68.4  -152.5   
         3 U    -66.9   178.7    47.6    80.0  -152.1   -73.0  -155.9   
         4 G    -57.4   170.9    53.3    81.5  -163.9   -64.9  -161.6   
         5 C    -69.7  -174.3    49.1    80.1  -155.4   -63.7  -162.0   
         6 U    -69.5  -174.2    48.5    79.2  -157.6   -63.2  -147.2   
         7 G    -59.4   175.8    45.1    77.6    ---     ---   -151.0   
         8 G     ---   -149.0    55.8    80.7  -155.6   -64.9  -174.0   
         9 G    -71.7  -162.3    52.8    82.9  -143.7   -77.2  -173.4   
        10 U    -66.4   176.8    48.4    79.8  -152.1   -69.5  -156.9   
        11 G    -59.1   171.1    52.5    78.7  -164.8   -67.5  -162.0   
        12 C    -66.3  -176.5    49.3    80.9  -159.4   -66.4  -158.5   
        13 A    -65.6   176.6    52.1    80.8  -156.3   -71.1  -157.8   
        14 C    -59.1   168.9    54.7    80.2  -156.1   -76.4  -160.1   
        15 A    -58.1   169.9    54.4    84.0  -156.4   -61.4  -159.6   
        16 C    -68.0   174.9    52.2    81.4  -150.2   -76.3  -160.0   
        17 A    -66.0   175.6    47.6    81.4  -149.7   -76.7  -155.1   
        18 G    -55.5   162.4    52.8    78.6  -152.1   -67.8  -161.5   
        19 C    -62.4   172.6    57.2    83.4  -157.2   -70.9  -154.8   
        20 A    -73.2  -177.6    52.0    79.0  -153.1   -76.3  -153.9   
        21 A    -71.2   173.8    55.4    81.1  -150.4   -67.5  -151.9   
        22 G    -68.2   173.2    55.5    75.9    ---     ---   -155.8   
      среднее   -65.64  58.81    52      80.55  -154,51 -69,45 -158,5
    
    
                                                  
      Strand II                                                         
        base    alpha    beta   gamma   delta  epsilon   zeta    chi    
         1 G    -57.2   173.5    52.9    73.2    ---     ---   -165.0   
         2 A    -65.3   173.8    49.4    79.2  -155.2   -69.1  -157.7   
         3 A    -66.2  -173.7    48.6    81.8  -150.3   -70.9  -159.9   
         4 C    -65.8   162.6    59.6    80.6  -158.8   -67.5  -162.6   
         5 G    -75.1   177.5    54.5    81.3  -140.2   -77.4  -161.2   
         6 A    -75.6  -173.1    52.8    82.3  -162.3   -68.8  -150.7   
         7 C    -52.8   159.2    51.9    80.8  -159.2   -69.1  -154.7   
         8 A    -65.7   177.7    54.6    81.7  -141.9   -78.1  -163.4   
         9 C    -62.0   170.1    51.6    80.4  -159.3   -69.1  -158.4   
        10 A    -66.2   178.6    50.4    80.5  -153.7   -71.1  -156.7   
        11 C    -59.2   165.2    57.1    81.4  -157.1   -71.9  -162.3   
        12 G    -69.5  -178.3    51.5    81.2  -157.6   -72.5  -158.2   
        13 U    -62.9  -176.9    45.0    80.8  -161.8   -64.7  -160.1   
        14 G    -69.4  -162.7    51.1    83.5  -149.4   -71.4  -172.9   
        15 G     ---   -128.4    41.9    68.0  -156.8   -52.5  -159.5   
        16 G    -78.6  -176.6    52.5    80.3    ---     ---   -147.1   
        17 U    -68.9  -176.2    48.6    81.3  -156.4   -65.7  -152.1   
        18 C    -65.2   178.3    51.9    81.2  -156.0   -66.9  -160.9   
        19 G    -68.6   161.0    69.0    80.2  -158.7   -75.0  -171.5   
        20 U    -68.6   166.8    56.9    80.0  -147.9   -70.5  -156.2   
        21 U    -78.2  -170.3    51.9    81.6  -149.1   -72.3  -160.8   
        22 C     ---     ---     68.3    83.0  -159.7   -66.2  -160.0
       среднее  -67.05 25,15    53,27    80,2  -154,57  -69,5  -159,63
     

    А-форма

     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
                                         
     

    B-форма

                
    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  
     
    Торсионные углы структуры dna19 нерегулярны (разница до 36 градусов), в то время как у полученных А и В форм разнятся не более, чем на 1/10 градуса. Не ясно, почему некоторые значения углов для dna19 не приведены. Из другой иформации, полученной из dna19.out, интересно, что программа нашла две не канонических пары оснований; еще она классифицирует каждую пару оснований как А-форму; широты малых (14.7-18.7) и больших бороздок (10.1-14.5) в структуре также нерегулярны (для полученных A и B-форм они постоянны для любых пар нуклеотидов); конформация дезоксирибозы постоянна (С3'-endo); радиус спирали не постоянен.
  3. Пользуясь программой pdb2img, получены изображения структур в виде стопочных моделей.

    dna19

    (Получить вид с торца не удалось)

    A-форма

    B-форма

Назад

На главную

© Поздышев Д.