Análisis y construcción de estructuras de ácidos nucleicos con 3DNA

Summary

El paquete de software 3DNA es un popular y versátil herramienta bioinformática con capacidades para analizar, construir y visualizar estructuras de ácidos nucleicos tridimensionales. En este artículo se presenta protocolos detallados para un subconjunto de nuevas y populares características disponibles en 3DNA, aplicables tanto a las estructuras individuales y conjuntos de estructuras relacionadas.

Abstract

El paquete de software 3DNA es un popular y versátil herramienta bioinformática con capacidades para analizar, construir y visualizar estructuras de ácidos nucleicos tridimensionales. En este artículo se presenta protocolos detallados para un subconjunto de nuevas y populares características disponibles en 3DNA, aplicables tanto a las estructuras individuales y conjuntos de estructuras relacionadas. Protocolo 1 muestra el conjunto de instrucciones necesarias para descargar e instalar el software. Esto es seguido, en el Protocolo 2, por el análisis de la estructura del ácido nucleico, incluyendo la asignación de pares de bases y la determinación de los parámetros de cuerpo rígido que describen la estructura y, en el Protocolo 3, por una descripción de la reconstrucción de un atómica modelo de una estructura de sus parámetros de cuerpo rígido. La versión más reciente de 3DNA, versión 2.1, tiene nuevas características para el análisis y la manipulación de los conjuntos de estructuras, tales como los deducidos a partir de mediciones de resonancia magnética nuclear (RMN) y de dinámica molecular (MDSimulaciones); estas características se presentan en los Protocolos 4 y 5. Además del paquete de software independiente 3DNA, el servidor web w3DNA, ubicado en http://w3dna.rutgers.edu , proporciona una interfaz fácil de usar para las funciones seleccionadas del software. Protocolo 6 demuestra una nueva característica del sitio para la construcción de modelos de moléculas de ADN largos decorados con proteínas unidas en lugares especificados por el usuario.

Introduction

La comprensión de las estructuras tridimensionales de ADN, ARN, y sus complejos con proteínas, fármacos y otros ligandos, es crucial para descifrar sus diversas funciones biológicas, y para permitir que el diseño racional de la terapéutica. La exploración de este tipo de estructuras, implica tres componentes separados pero estrechamente relacionados: el análisis (para extraer patrones en formas e interacciones), modelos (para evaluar la energética y las dinámicas moleculares), y la visualización. Análisis estructural y la construcción de modelos son esencialmente dos caras de la misma moneda, y la visualización de complementos de ambos.

L....

Protocol

1. Instalación del paquete de software

1. Conéctate a la página web 3DNA en http://x3dna.org y haga clic en el vínculo para el Foro 3DNA. En el Foro seleccione el enlace "Registro" y siga las instrucciones para crear una nueva cuenta.
2. Las instrucciones de instalación detalle del software en un ordenador Macintosh OS X basado en shell 'bash' por defecto. El procedimiento para sistemas Linux o Windows (Cygwin, MinGW / MSYS) con proyectiles utilizados (incluyendo "tcsh") se encuentra en el Foro 3DNA.
3. Una vez que haya establecido un nombre de usuario y contraseña, entrar en el foro. Selecc....

Results

Las herramientas de software 3DNA se utilizan rutinariamente para analizar estructuras de ácidos nucleicos. Por ejemplo, las identidades de pares de bases y los parámetros de cuerpo rígido que caracterizan a los arreglos de bases en fragmentos de doble hélice del ADN y estructuras de ARN se calculan automáticamente y se almacenan para cada nueva entrada en la base de datos de ácido nucleico ^22, un repositorio de todo el mundo información estructural de ácido nucleico. Los valores de los parámetros de cuerpo r.......

Discussion

El conjunto de protocolos que se presentan en este artículo sólo afectan a las capacidades de la suite 3DNA de los programas. Las herramientas se pueden aplicar a estructuras de ARN para identificar pares de bases no canónicos, para determinar los contextos estructurales secundarias en las que se produce tal emparejamiento, para cuantificar la disposición espacial de los fragmentos helicoidales, para medir la superposición de bases a lo largo de la columna vertebral de la cadena, etc El comando de reconstrucción permite.......