Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Александров А.А. -> "Компьютерный анализ генетических текстов" -> 86

Компьютерный анализ генетических текстов - Александров А.А.

Александров А.А., Александров Н.Н., Бородовский М.Ю. Компьютерный анализ генетических текстов — М.:Наука , 1990. — 267 c.
ISBN 5-02-004691-4
Скачать (прямая ссылка): komputerniyanalizgeneticheskihtextov1990.djv
Предыдущая << 1 .. 80 81 82 83 84 85 < 86 > 87 88 89 90 91 92 .. 119 >> Следующая

петли. Фиксирование оснований, скрепляющих шпильку,приводит к уменьшению энтропии и тем самым к увеличению свободной энергии петли.
Свободную энергию инициации - GH- можно представить в виде
G„=-RT-ln р„ ,
где рп - вероятность образования петли из п неспаренных оснований.
Инициация спирали не зависит ни от величины спирали и последовательности нуклеотидов в ней (что в общем очевидно), ни от того, какого типа пара A-U или G-С является инициирующей. Величина рп зависит от числа оснований в петле, с уменьшением п образование петли становится более вероятным. При больших п менее вероятна встреча комплементарных оснований. В оптимальном случае в петле-шпильке находятся 7- 8 оснований, при дальнейшем уменьшении петли становятся значительными стери-ческие препятствия. Анализ на пространственных моделях показал, что в полирибонуклеотидах невозможно образование петли с двумя основаниями, однако в боковой петле может находится даже одно основание.
Термодинамические параметры для расчета свободной энергии вторичной структуры. Среди первых исследований, в которых оцениваются термодинамические параметры, отметим работу 1971 r.(Tinoco et al.,1971),a среди последних - работу 1986 r.(Freier et al.,1986). Причина столь долгого и кропотливого анализа термодинамических параметров заключается в следующем: для того чтобы иметь полный набор параметров, описывающих все
возможные вторичные структуры, в руках исследователей должны быть образцы этих вторичных структур. Отметим, что даже в рамках модели ближайших соседей число таких вариантов весьма значительно, поскольку оно включает не только все возможные сочетания пар оснований в спирали, учет различных петель, но и анализ допустимых в структуре РНК дефектов
- внутренних и выпуклых петель.
В работе (Salser, 1977) были рассмотрены многие варианты образования вторичной структуры. Полученные величины свободной энергии до последнего времени были основными параметрами, на которых основывались расчеты по предсказаниям вторичных структур РНК. Однако недостаточное число экспериментальных данных не позволило получить полностью согласованные друг с другом величины и их использование в ряде случаев могло привести к неудовлетворительным результатам. Так, например, при использовании этих параметров не всегда удавалось получить структуру типа "клеверный лист" для тРНК. Не удавалось также согласовать рассчитываемую вторичную структуру 5S рРНК с хорошо установленными экспериментальными данными.
Поэтому Нинио с соавт. (Papanicolau et al.,1984) предпринял попытку подогнать параметры Сэлсера для расчета этих молекул. Подгонка была сделана с помощью метода "проб и ошибок". Сравнение параметров, полученных таким не совсем корректным образом, с величинами, выведенными
13 экспериментальных данных, подтвердило вывод о том, что параметры ’элсера не описывают большое число структурных особенностей вторичной :труктуры. Необходимо было дополнительно ввести ряд эмпирически расс--штанных параметров.
Только в последние годы в связи с успехами в синтезе олигонуклеотидов появилась возможность детально рассмотреть все структурные возможности молекулы РНК. В работе (Freier et al.,1986) на основании шализа термодинамических данных для 45 олигонуклеотидов были рассчитаны, как пишут сами авторы, "улучшенные" параметры, описывающие фактически все возможности вторичной структуры. Они пришли на сме-iy так называемым параметрам Сэлсера. Для специалистов весьма убедительно выглядит сравнение этих параметров, которые провели сами исследователи. Для 142 нуклеотидных последовательностей тРНК были предсказаны с помощью метода, предложенного в работе (Zuker, Stiegler, .981), вторичные структуры. При использовании улучшенных параметров в 12% случаев были рассчитаны структуры типа "клеверный лист", в то зремя как с параметрами Сэлсера только в 62% случаев были предсказаны подобные структуры.
Таблица 6.1 Изменение свободной энергии при образовании различных типов петель
Число Внутренняя Боковая Петля-
нуклеотидов петля петля шпилька
в петле
1 _ +3,3 -
2 +0, 8 + 5,2
3 + 1,3 + 6,0 • 7,4
4 + 1,7 + 6,7 + 5,9
5 + 2,1 + 7,4 +4,4
6 + 2,5 +8,2 + 4,3
7 + 2,6 +9,1 + 4,1
8 + 2,8 + 10,0 +4,1
9 + 3,1 + 10,5 + 4,2
10 +3,6 + 11,0 + 4,3
12 + 4, 4 + 11,8 +4,9
Результаты экспериментальных исследований, в которых оценивалась ;вооодная энергия при образовании различных типов петель, приведены в ^абл. 6.1.
Из результатов экспериментальных исследований следует, что свободная энергия формирования петли не зависит от последовательности нукле-)Тидов в петле, а определяется числом, образующих петлю нуклеотидов.
В табл. 6.2 приведены параметры, с помощью которых можно рассчитать свободную энергию спирали. Термодинамические параметры вычислены при змпературе 3? . Образование спирали энергетически выгодный процесс,
Предыдущая << 1 .. 80 81 82 83 84 85 < 86 > 87 88 89 90 91 92 .. 119 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed