Модуль RNAWorld/RNACreate

Модуль RNACreate „Формирование 3-х мерной цепи РНК по ее первичной структуре“

Входные, выходные данные

Считывает файл с расширением .seq, содержащий первичную структуру РНК.

Пример входного файла .seq  

>test.pdb
gggcgcaagccu

На выходе формирует два файла: промежуточный выходной файл с расширением .out и файл 3-х мерного расположения молекулы с расширением .pdb (стандартный файл, который можно просмотреть программами визуализации молекулярной структуры, например, VMD).

Пример промежуточного файла .out  

SEQUENCE: gggcgcaagccu
SCORE: description
SCORE: X_1
   1 0.000 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 89.836 36.841 95.283 179.911 X 1.509 -1.478 -1.022 X X_1
   2 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 89.836 36.841 95.283 179.911 X -4.068 -1.073 -3.676 X X_1
   3 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 89.836 36.841 95.283 179.911 X -8.530 -1.404 -7.954 X X_1
   4 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 -87.682 36.841 93.507 179.911 X -12.167 -3.661 -12.425 X X_1
   5 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 89.836 36.841 95.283 179.911 X -15.933 -7.489 -15.504 X X_1
   6 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 -87.682 36.841 93.507 179.911 X -20.677 -11.274 -16.721 X X_1
   7 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.411 90.623 36.841 94.812 179.911 X -26.464 -13.437 -17.100 X X_1
   8 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 90.622 36.841 94.812 179.911 X -32.524 -13.699 -18.336 X X_1
   9 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 89.836 36.841 95.283 179.911 X -37.866 -13.304 -21.437 X X_1
  10 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 -87.682 36.841 93.507 179.911 X -42.077 -14.025 -25.916 X X_1
  11 -28.330 -178.226 54.267 84.464 -152.000 -76.410 -87.682 36.841 93.507 179.911 X -45.649 -16.738 -30.182 X X_1
  12 -28.330 -178.226 54.267 84.464 0.000 0.000 -89.325 36.841 93.744 179.911 X -49.587 -20.724 -32.813 X X_1

В заголовке файла .out приводится последовательность цепи. Далее следуют две строки SCORE - описание и значения энергетических характеристик РНК - они рассчитываются модулем RNAEnergyСalc и описаны ниже.

Далее для каждого нуклеотида приводятся 10 углов базовых атомов нуклеотида и координаты x, y, z нуклеотида. Дополнительные предметные детали см. Энергия связей аденин-урацил в РНК.

Основное содержимое .pdb файла это координаты x, y, z всех атомов цепи.

Пример файла .pdb для цепи из двух нуклеотидов au  

ATOM 1 P rA 1 4.445 -0.215 -1.094 1.00 51.50
ATOM 2 O1P rA 1 5.131 1.101 -1.160 1.00 49.22
ATOM 3 O2P rA 1 3.920 -0.832 -2.338 1.00 49.22
ATOM 4 O5* rA 1 3.248 -0.096 -0.051 1.00 49.43
ATOM 5 C5* rA 1 2.954 -1.168 0.864 1.00 49.92
ATOM 6 C4* rA 1 1.495 -1.541 0.748 1.00 50.16
ATOM 7 O4* rA 1 0.680 -0.365 1.001 1.00 49.50
ATOM 8 C3* rA 1 1.052 -2.022 -0.625 1.00 50.01
ATOM 9 O3* rA 1 0.078 -3.066 -0.534 1.00 49.43
ATOM 10 C2* rA 1 0.480 -0.752 -1.242 1.00 50.14
ATOM 11 O2* rA 1 -0.614 -1.001 -2.103 1.00 49.34
ATOM 12 C1* rA 1 0.000 0.000 0.000 1.00 50.16
ATOM 13 N1 rA 1 -2.115 4.525 1.186 1.00 49.26
ATOM 14 C2 rA 1 -2.540 3.265 1.332 1.00 50.50
ATOM 15 N3 rA 1 -1.942 2.127 0.987 1.00 49.25
ATOM 16 C4 rA 1 -0.749 2.374 0.420 1.00 50.43
ATOM 17 C5 rA 1 -0.176 3.614 0.201 1.00 50.28
ATOM 18 C6 rA 1 -0.911 4.739 0.612 1.00 50.46
ATOM 19 N6 rA 1 -0.486 5.996 0.465 1.00 49.23
ATOM 20 N7 rA 1 1.065 3.481 -0.407 1.00 49.29
ATOM 21 C8 rA 1 1.213 2.186 -0.541 1.00 50.34
ATOM 22 N9 rA 1 0.153 1.455 -0.061 1.00 49.95
ATOM 23 1H5* rA 1 3.184 -0.860 1.894 1.00 50.09
ATOM 24 2H5* rA 1 3.586 -2.040 0.640 1.00 50.09
ATOM 25 H4* rA 1 1.368 -2.361 1.470 1.00 50.09
ATOM 26 H3* rA 1 1.863 -2.467 -1.220 1.00 50.09
ATOM 27 1H2* rA 1 1.211 -0.219 -1.868 1.00 50.09
ATOM 28 2HO* rA 1 -0.949 -0.136 -2.477 1.00 50.43
ATOM 29 H1* rA 1 -1.082 -0.182 0.086 1.00 50.09
ATOM 30 H2 rA 1 -3.526 3.154 1.804 1.00 50.13
ATOM 31 1H6 rA 1 -1.056 6.757 0.778 1.00 50.38
ATOM 32 2H6 rA 1 0.401 6.178 0.043 1.00 50.38
ATOM 33 H8 rA 1 2.104 1.726 -0.995 1.00 50.12
ATOM 34 P rU 2 0.333 -4.460 -1.292 1.00 51.50
ATOM 35 O1P rU 2 -0.140 -4.188 -2.673 1.00 49.22
ATOM 36 O2P rU 2 1.745 -4.863 -1.066 1.00 49.22
ATOM 37 O5* rU 2 -0.612 -5.575 -0.657 1.00 49.43
ATOM 38 C5* rU 2 -0.111 -6.494 0.331 1.00 49.92
ATOM 39 C4* rU 2 -1.254 -6.977 1.192 1.00 50.16
ATOM 40 O4* rU 2 -1.628 -5.927 2.122 1.00 49.50
ATOM 41 C3* rU 2 -2.540 -7.301 0.447 1.00 50.01
ATOM 42 O3* rU 2 -2.519 -8.623 -0.100 1.00 49.43
ATOM 43 C2* rU 2 -3.592 -7.143 1.537 1.00 50.14
ATOM 44 O2* rU 2 -3.708 -8.286 2.361 1.00 49.34
ATOM 45 C1* rU 2 -3.020 -5.978 2.345 1.00 50.16
ATOM 46 N1 rU 2 -3.520 -4.655 1.942 1.00 49.66
ATOM 47 C2 rU 2 -4.788 -4.289 2.351 1.00 50.55
ATOM 48 O2 rU 2 -5.510 -5.025 3.000 1.00 49.55
ATOM 49 N3 rU 2 -5.176 -3.028 1.971 1.00 49.54
ATOM 50 C4 rU 2 -4.441 -2.118 1.239 1.00 50.53
ATOM 51 O4 rU 2 -4.930 -1.017 0.976 1.00 49.52
ATOM 52 C5 rU 2 -3.141 -2.571 0.854 1.00 49.85
ATOM 53 C6 rU 2 -2.734 -3.795 1.209 1.00 50.20
ATOM 54 1H5* rU 2 0.650 -6.003 0.954 1.00 50.09
ATOM 55 2H5* rU 2 0.378 -7.348 -0.161 1.00 50.09
ATOM 56 H4* rU 2 -0.871 -7.898 1.656 1.00 50.09
ATOM 57 H3* rU 2 -2.719 -6.656 -0.427 1.00 50.09
ATOM 58 1H2* rU 2 -4.602 -6.989 1.130 1.00 50.09
ATOM 59 2HO* rU 2 -4.409 -8.128 3.056 1.00 50.43
ATOM 60 H1* rU 2 -3.332 -6.125 3.390 1.00 50.09
ATOM 61 H3 rU 2 -6.090 -2.739 2.254 1.00 50.36
ATOM 62 H5 rU 2 -2.478 -1.918 0.266 1.00 50.10
ATOM 63 H6 rU 2 -1.731 -4.127 0.904 1.00 50.14
TER

complete: res ss phi psi omega frag rama seq
   1 0.000 -127.005 60.379 0.00 a
   2 -98.421 154.297 180.000 0.00 u

Формирование цепи

1. Рассчитать координаты x, y, z каждого атома системы
2. Построить дерево связанных атомов
3. Сформировать данные о 10 углах вращения (образуемые 4 атомами каждый) для каждого нуклеотида в цепи
4. Рассчитать углы phi, theta, d для каждого атома системы