zajecia4_rna_poprawione(1).doc

(1023 KB) Pobierz

Bioinformatyka II – RNA

1. Przy pomocy bazy danych NDB wyszukaj strukturę tRNA drożdży dla fenyloalaniny (pdb id 1EHZ). Jaki kod NDB ma ta struktura? Pobierz dla niej plik pdb. Czy taka operacja jest możliwa bezpośrednio przez bazę NDB?

2. Połącz polecenia programu PyMOL z opisem. Skorzystaj z wcześniej pobranej struktury 1 EHZ, żeby wypróbować opisane operacje.

File à open		Ukrycie całego obiektu.
Kliknięcie lewym przysiskiem myszki na strukturze		Wyświetlenie nazw reszt obiektu.
Równoczesne kliknięcie oboma klawiszami myszki oraz klawiszem Ctrl na strukturze		Załadowanie nowej struktury.
Użycie przycisku S w prawym dolnym rogu		Zmiana koloru tła.
H (prawy górny narożnik) à everything		Mierzenie odległości pomiędzy dwoma atomami.
S (prawy górny narożnik) à cartoon		Wyswietlenie sekwencji .
Display à Background à White		Pokazanie obiektu w reprezentacji ‘kreskówkowej’.
Wizard à Measurement		Wybranie pojedynczej reszty.
L (prawy górny narożnik) à residues		Wybranie pojedynczego atomu.

3. Dlaczego w menu w prawym górnym narożniku widocznych jest więcej niż jeden pasek z opcjami A, S, H, L, C?

4. Sekwencja drugorzędowa RNA może być reprezentowana na różne sposoby, poniżej znajdują się przykłady niektórych z nich:

Dot-bracket notation, vienna format

Przedstawioną poniżej strukturę przedstaw w formacie dot-bracket oraz dot plot

a) Dot plot

b) Dot-bracket

5. Kowariancja zakłada, że ważne dla struktury i funkcji parowanie zasad zostaje utrzymane nawet pomimo pojawienia się mutacji – gdy jedna zasada z pary ulega zmianie mutacja pojawia się też dla drugiej zasady tak aby utrzymać parę. Taka informacja pomaga przewidzieć strukturę drugorzędową na podstawie przyrównania większego zbioru sekwencji homologicznych.

Poniżej została przedstawiona struktura drugorzędowa (fragment) homologicznych struktur intronu z grupy I z organizmów Azoarcus i Twort. Skonstruuj przyrównanie regionu P5 i P4 (zaznaczone na rysunku). W otrzymanym przyrównaniu zaznacz te zasady, które uległy ‘wspólnej’ mutacji, tak aby utrzymać oddziaływanie.

Przyrównanie:

Intron grupy I Azoarcus

Intron grupy I Twort

6. Każda z występujących w RNA zasad posiada 3 krawędzie, którymi może oddziaływać z innymi zasadami: Watson-Crick, Hoogsteen i Sugar. Za strukturę drugorzędową odpowiedzialne są parowanie typu Watson-Crick (kanoniczne) oraz oddziaływania stackingowe (warstwowe). Za oddziaływania trzeciorzędowe odpowiedzialne są niekanoniczne oddziaływania dalekiego zasięgu.

Na podstawie poniższego schematu przedstawiającego krawędzie i możliwe oddziaływania rozpoznaj typ oddziaływań dla par w tabeli (typ krawędzi i orientację wiązania glikozydowego).

7. Posługując się programem PyMOL ropoznaj typ oddziaływań pomiędzy resztami w strukturze 1EHZ:

a) 5 i 68

b) 18 i 57

c) 9 i 23

Ile jest w bazie danych struktur zawierających tylko RNA?
Pobierz z bazy danych dowolną strukturę kompleksu RNA-ligand (np. 3LA5) i za pomocą programu PyMol wykonaj następujące polecenia:

Sprawdź rozkład potencjału elektrostatycznego na powierzchni cząsteczki i znajdź reszty w okolicy 5Å od liganda. Jakie to reszty? Które z nich będą odpowiedzialne za wiązanie liganda? W jakiej odległości od liganda znajdują się wybrane przez Ciebie reszty?
Zapisz do osobnych plików strukturę RNA i strukturę liganda.

Prawda czy fałsz:

Struktura 3D RNA jest stabilizowana przez obecność jonów takich jak Mg czy Na
Wykazuje podobieństwo do struktury białek z tym że w RNA nie występują motywy strukturalne
Niekanoniczne pary zasad odpowiedzialne są za rozpoznawanie RNA-RNA, w procesie tym uczestniczą jony 2+
Pary WC tworzą lokalną strukturę 2D, proces ten zależny jest od jonów 1+
Struktura 2D tRNA ma kształt litery L
W RNA występuje kilka typów parowań między nukleotydami
W DNA występuje uracyl zamiast tyminy ponieważ w warunkach In vivo cytozyna ulega deaminacji do uracylu.
RNA podobnie jak DNA występuje głównie w formie dwuniciowej.

Narysuj za pomocą wzorów chemicznych strukturę RNA:

A-U

G-C

U-G

Jaki to element strukturalny RNA? Jakie typy parowań tu występują?

Pobierz z bazy danych strukturę tRNA (1TRA). Czy w tej strukturze znajdują się jony, jakie ile? Jak je pokazać? Jaką pełnią funkcję? Wyświetl tylko reszty 2MG, H2U. Co to za reszty? Jakie inne tego typu reszty występują w tej strukturze? Wypisz ich pozycje!
Podpisz rysunek korzystając z nazw elemtów strukturalnych RNA przedstawionych poniżej. Które z wymienionych elementów to elementy 2D a które 3D?