3DNA과 핵산의 구조를 분석하고 구축
Summary
3DNA 소프트웨어 패키지, 분석 구축, 3 차원 핵산 구조를 시각화하는 기능을 갖춘 인기있는 다양한 생물 정보학 도구입니다. 이 문서에서는 각각의 구조 및 관련 구조의 앙상블에 모두 적용 3DNA에서 사용할 수있는 새로운 대중적인 기능의 하위 집합에 대한 상세한 프로토콜을 제공합니다.
Abstract
3DNA 소프트웨어 패키지, 분석 구축, 3 차원 핵산 구조를 시각화하는 기능을 갖춘 인기있는 다양한 생물 정보학 도구입니다. 이 문서에서는 각각의 구조 및 관련 구조의 앙상블에 모두 적용 3DNA에서 사용할 수있는 새로운 대중적인 기능의 하위 집합에 대한 상세한 프로토콜을 제공합니다. 프로토콜 1은 소프트웨어를 다운로드하고 설치하는 데 필요한 지침의 집합을 나열합니다. 이 기본 쌍의 할당 및 구조를 설명 강체 매개 변수의 결정을 포함하는 핵산 구조의 분석의 프로토콜 2에 따르고, 프로토콜 3, 원자의 재건에 대해 설명합니다 의 강체 매개 변수와 구조의 모델입니다. 3DNA, 버전 2.1의 가장 최근 버전은 핵 자기 공명 (NMR) 측정 및 분자 동적 (MD에서 추론 것과 같은 구조의 앙상블의 분석 및 조작을위한 새로운 기능을 가지고 있습니다) 시뮬레이션, 이러한 기능은 프로토콜 4와 5에 제시되어있다. 3DNA 독립형 소프트웨어 패키지 외에도,에 위치한 w3DNA 웹 서버, http://w3dna.rutgers.edu는 , 소프트웨어의 선택 기능과 사용자 친화적 인 인터페이스를 제공합니다. 프로토콜 6 사용자가 지정한 위치에 바인딩 단백질과 장식 긴 DNA 분자의 모델을 구축하는 사이트의 새로운 기능을 보여줍니다.
Introduction
DNA, RNA, 단백질, 마약, 그리고 다른 리간드와의 착물의 입체 구조를 이해하는 것은 그들의 다양한 생물학적 기능을 해독 매우 중요하며, 치료의 합리적인 디자인을 허용합니다. 분석 (모양과 상호 작용 패턴을 추출하는), 모델링 (에너지 론과 분자 역학을 평가하기 위해), 및 시각화 : 같은 구조의 탐사 별도의 세 가지 아직 밀접하게 관련 구성 요소를 수반한다. 구조 분석 및 모델 구축은 동전 본질적으로 두 가지 측면, 그리고 시각화 둘 다 보완한다.
컴퓨터 프로그램의 3DNA 제품군은 세 가지 차원 핵산 구조를 분석 구성 및 시각화하는 기능을 점점 더 인기를 구조 생물 정보학 툴킷입니다. 이전 출판물 조리법 선택한 작업 2를 수행하기 위해 제공되는 소프트웨어 1의 기능을 설명, 웹 기반 인터페이스를 도입소프트웨어 3의 인기있는 기능으로, 구조 기능을 제공 데이터베이스를 사용하여 수집 3DNA 4, 5는 DNA와 RNA의 구조 6, 7 모두 분석 소프트웨어의 유틸리티를 설명합니다.
이 문서의 목적은 DNA와 최첨단 전산 도구를 사용하여 RNA 공간 조직을 조사하기 위해 이익 및 / 또는 필요로하는 실험실 과학자와 다른 사람에게 3DNA 소프트웨어 키트를 가지고있다. 여기에 제시 프로토콜은 단계별 지침 (I) 맥 OS X 시스템에서 소프트웨어를 다운로드하고 설치하려면 (II-III) 구성 기본 쌍 단계의 수준에서 DNA 구조를 분석하고 수정하는 방법 (포함 IV-V) 분석 및 관련 DNA 구조의 집합을 정렬하고 (VI) 사용자 친화적 w3DNA 웹 인터페이스 단백질 장식 DNA 사슬의 모델을 구성 할 수 있습니다. 소프트웨어는 각각의 구조뿐만 아니라 큰 X-선 결정학 방법을 사용하여 해결할 분석하는 기능을 가지고 있습니다핵 자기 공명 (NMR) 방법으로 측정 또는 컴퓨터 시뮬레이션 기술에 의해 생성 된 구조의 앙상블.
구조 (I) 보렐리 아 burgdorferi 8 (인간 9, 10에서 라임 병을 일으키는 원인이되는 진드기 매개 박테리아), (ⅱ)에서 HBB 단백질에 바인딩 DNA의 고해상도 결정 구조를 포함 여기에 순차적으로 두 개의 큰 세트를 검토 D 4,500 스냅 샷 (GGCAAAATTTTGCC 2)와 D (CCGTTTTAAAACGG 2) 계산시 100 psec로 단위에서 수집하고, O3의 DNA 연산자의 NMR 기반 구조 (III) 작은 앙상블 – 분자 시뮬레이션을 11로 생산 관련 DNA 분자 대장균 락 억제 단백질 (12)의 투구에 바인딩됩니다. 아래의 지침은 이러한 구조의 각각뿐만 아니라 방법 3DNA (이 파일의 복사본을 찾을 수 있습니다 사용하는 연결된 원자 좌표 파일에 액세스하는 방법에 대한 정보를 포함에서 3DNA 포럼 http://forum.x3dna.org/jove ) 이러한 구조를 검사하고 수정합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 문서에 제시된 프로토콜의 집합은 프로그램의 3DNA 제품군의 기능에 터치합니다. 도구 등 같은 페어링이 발생하는 이차 구조 컨텍스트를 결정하는 나선형 조각의 공간적 배치를 정량화하기 위해, 체인 백본을 따라 기지의 중복을 측정하기 위해, 비정규 기본 쌍을 식별하는 구조를 RNA에 적용 할 수 rebuild 명령은 사용자가 1 그림 삽입에 표시된 것과 기지와 기지 쌍의 간단하고 유익?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 분자 역학 시뮬레이션에서 생성 된 DNA 이중 나선의 좌표를 공유하기위한 지리산 Šponer에 감사합니다. 우리는 또한 이러한 구조를 다운로드에 도움 나다 Spackova을 인정합니다. USPHS 연구 보조금을 통해이 작업을 지원 GM34809 및 GM096889은 기꺼이 인정 받고 있습니다.
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