Het analyseren en opbouwen nucleinezuurstructuren met 3DNA

Summary

De 3DNA softwarepakket is een populaire en veelzijdige bioinformatica tool met mogelijkheden om te analyseren, construeren, en drie-dimensionale nucleïnezuur structuren te visualiseren. Dit artikel presenteert gedetailleerde protocollen voor een subset van nieuwe en populaire functies die beschikbaar zijn in 3DNA, van toepassing op zowel individuele structuren en ensembles van verwante structuren.

Abstract

De 3DNA softwarepakket is een populaire en veelzijdige bioinformatica tool met mogelijkheden om te analyseren, construeren, en drie-dimensionale nucleïnezuur structuren te visualiseren. Dit artikel presenteert gedetailleerde protocollen voor een subset van nieuwe en populaire functies die beschikbaar zijn in 3DNA, van toepassing op zowel individuele structuren en ensembles van verwante structuren. Protocol 1 bevat de set van instructies die nodig zijn om de software te downloaden en te installeren. Dit wordt gevolgd in Protocol 2, door de analyse van een nucleïnezuurstructuur, inclusief het ontwikkelen van basenparen en de bepaling van starre lichamen parameters die de structuur beschreven en in Protocol 3, met een beschrijving van de reconstructie van een atomaire model van een structuur van de starre lichamen parameters. De meest recente versie van 3DNA, versie 2.1, heeft nieuwe functies voor de analyse en manipulatie van ensembles van structuren, zoals die afgeleid uit nucleaire magnetische resonantie (NMR) metingen en moleculaire dynamische (MD) Simulaties; deze functies worden in protocollen 4 en 5. Naast de 3DNA stand-alone softwarepakket, de w3DNA webserver bij http://w3dna.rutgers.edu , verschaft een gebruikersvriendelijke interface om geselecteerde functies van de software. Protocol 6 toont een nieuw kenmerk van de site voor het bouwen van modellen van lange DNA-moleculen versierd met gebonden eiwitten op door de gebruiker opgegeven locaties.

Introduction

Inzicht in de driedimensionale structuur van DNA, RNA en hun complexen met eiwitten, geneesmiddelen en andere liganden, is cruciaal voor het ontcijferen van de diverse biologische functies, en om het rationeel ontwerpen van geneesmiddelen. Verkenning van dergelijke structuren bestaat uit drie afzonderlijke, maar nauw verbonden onderdelen: analyse (om patronen uit te pakken in de vormen en interacties), modellering (op energetica en moleculaire dynamica te beoordelen), en visualisatie. Structurele analyse en modelbouw zijn in wezen twee kanten van dezelfde medaille, en visualisatie vult beiden.

De 3DNA suite van computerprogramma's is ....

Protocol

1. De installatie van het softwarepakket

1. Aansluiten op de 3DNA website op http://x3dna.org en klik op de link om de 3DNA Forum. Binnen het Forum selecteer de 'registreer' link en volg de instructies om een ​​nieuwe account te maken.
2. De volgende instructies detail installatie van de software op een OS X-gebaseerde Macintosh-computer met een standaard 'bash' schil. De procedure voor Linux of Windows (Cygwin, MinGW / MSYS) systemen met veelgebruikte schelpen (inclusief 'tcsh') wordt gevonden binnen de 3DNA Forum.
3. Zodra je een gebruikersnaam en wachtwoord hebt ingesteld,....

Results

De 3DNA software tools worden routinematig gebruikt om nucleïnezuur structuren te analyseren. Bijvoorbeeld, worden de identiteit van basenparen en starre lichamen parameters die de regeling van basen in de dubbele helix-fragmenten van DNA en RNA structuren karakteriseren automatisch berekend en opgeslagen voor elke nieuwe invoer in het Nucleic Acid database ^22, een wereldwijde repository van nucleïnezuur structurele informatie. De waarden van de starre lichamen parameters bepaald protocol 2 gemakkelijk blijkt.......

Discussion

De set van protocollen die in dit artikel alleen ingaan op de mogelijkheden van de 3DNA suite van programma's. Het gereedschap kan worden toegepast op RNA structuren die niet-canonieke basenparen identificeren, de secundaire structurele contexten waarin deze koppeling optreedt bepalen de ruimtelijke dispositie schroeflijnvormige fragmenten kwantificeren, de overlap van basen meten langs de keten ruggengraat, etc. De ombouw commando kan de gebruiker eenvoudig en informatieve blok weergegeven van de bases en basenpare.......