СРОЧНО, ДАЮ 40Б, РЕШИТЕ ХОТЬ ОДИН ПРИМЕР
Упражнение 1. Фрагмент первой цепи ДНК имеет такую нуклеотидную последовательность ТАЦ-АГА-ТГГ-АГТ-ЦГЦ.
Определите последовательность мономеров белка, закодированного фрагментом второй цепи ДНК.
Упражнение 2. Сколько нуклеотидов содержит ген, если в нем закодирована информация о 287 аминокислотах. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?
Упражнение 3. Какой последовательностью нуклеотидов молекулы ДНК кодируется участок молекулы белка, если он состоит из такой последовательности аминокислот: ЛИЗИН - ГИСТИДИН - СЕРИН - ГЛИЦИН - АСПАРАГИН - ТИРОЗИН - ВАЛИН - АРГИНИН?
Учитывая, что большинство основных аминокислот кодируются несколькими триплетами, выберите только один вариант последовательности остатков нуклеотидов (на Ваше усмотрение), которые могут кодировать этот полипептид.
Упражнение 4. Какая последовательность аминокислот кодируется такой цепочкой ДНК: ТГГ-ТЦГ-ЦАГ-ГАГ-ГГГ-ТТТ-ААА? Какой станет последовательность аминокислот, если в результате мутации из этой молекулы выпадет первый нуклеотид?
Ответы
ᅠᅠЗадание 1.
Дано: последовательность смысловой ДНК: ТАЦ-АГА-ТТГ-АГТ-ЦГЦ.
Найти: последовательность мономеров белка.
Решение:
Для начала на основе смысловой ДНК построим транскрибируемую (вторую цепь), пользуясь принципом комплементарности (А - Т, Г - Ц):
сДНК: ᅠ 5'-ТАЦ-АГА-ТТГ-АГТ-ЦГЦ-3'
тДНК:ᅠ 3'- АТГ-ТЦТ-ААЦ-ТЦА-ГЦГ-5'
На основе транскрибируемой молекулы ДНК построим молекулу иРНК по тому же принципу комплементарности, но учитывая, что в иРНК вместо тимина - урацил:
тДНК:ᅠ 3'- АТГ-ТЦТ-ААЦ-ТЦА-ГЦГ-5'
иРНК: ᅠ 5'-УАЦ-АГА-УУГ-АГУ-ЦГЦ-3'
На основе иРНК, пользуясь таблицей генетического кода (прикреплена ниже), найдём аминокислотную последовательность полипептида:
иРНК: ᅠ 5'-УАЦ-АГА-УУГ-АГУ-ЦГЦ-3'
аминокислоты:ᅠТИР АРГ ЛЕЙ СЕР АРГ
ᅠᅠЗадание 2.
Дано: ген кодирует информацию о 287 аминокислотах.
Найти: количество нуклеотидов в гене, его массу и длинну.
Решение:
Одна аминокислота кодируется одним триплетом, то есть тремя нуклеотидами. Следовательно, если ген одноцепочечный, то в его состав будет входить нуклеотидов в три раза больше, чем аминокислот:
ᅠ287 · 3 = 861 нуклеотид
Так как ген состоит из 861 нуклеотида, подсчитаем его длину, учитывая, что длина одного нуклеотида равна 0,34нм:
ᅠ861 · 0,34 = 292,74нм
Найдём массу гена, зная, что масса одного нуклеотида равна 345 г/моль:
ᅠ861 · 345 = 297045 г/моль
ᅠᅠЗадание 3.
Дано: последовательность аминокислот в полипептиде ЛИЗ ГИС СЕР ГЛИ АСП ТИР ВАЛ АРГ.
Найти: последовательность нуклеотидов молекулы ДНК, кодирующей данный участок полипептида.
Решение:
Как нам сказано в условии, одна аминокислота может кодироваться разными триплетами, поэтому вариантов последовательности аминокислот в ДНК много, и выбираем мы на своё усмотрение.
Для начала построим на основе полипептидной цепи молекулу иРНК, входящую в рибосому. Для этого воспользуемся таблицей генетического кода (прикреплена ниже):
аминокислоты:ᅠЛИЗ ГИС СЕР ГЛИ АСП ТИР ВАЛ АРГ.
иРНК: ᅠ 5'-ААГ-ЦАЦ-УЦГ-ГГА-ГАУ-УАУ-ГУГ-АГА-3'
На основе молекулы иРНК найдём транскрибируемую цепь ДНК, пользуясь принципом комплементарности (А - Т, Г - Ц), но учитывая, что в ДНК вместо урацила - тимин:
иРНК: ᅠ 5'-ААГ-ЦАЦ-УЦГ-ГГА-ГАУ-УАУ-ГУГ-АГА-3'
тДНК:ᅠ 3'- ТТЦ-ГТГ-АГЦ-ЦЦТ-ЦТА-АТА-ЦАЦ-ТЦТ-5'
На основе транскрибируемой молекулы ДНК воссоздадим смысловую по тому же принципу комплементарности:
тДНК:ᅠ 3'- ТТЦ-ГТГ-АГЦ-ЦЦТ-ЦТА-АТА-ЦАЦ-ТЦТ-5'
сДНК: ᅠ 5'-ААГ-ЦАЦ-ТЦГ-ГГА-ГАТ-ТАТ-ГТГ-АГА-3'
ᅠᅠЗадание 4.
Дано: последовательность смысловой ДНК: ТГГ-ТЦГ-ЦАГ-ГАГ-ГГГ-ТТТ-ААА.
Найти: последовательность аминокислот, кодируемой данной ДНК; последовательность аминокислот, кодируемой в случае мутации: выпадении первого нуклеотида из ДНК.
Решение:
Для начала на основе смысловой ДНК построим транскрибируемую (вторую цепь), пользуясь принципом комплементарности (А - Т, Г - Ц):
сДНК: ᅠ 5'-ТГГ-ТЦГ-ЦАГ-ГАГ-ГГГ-ТТТ-ААА-3'
тДНК:ᅠ 3'- АЦЦ-АГЦ-ГТЦ-ЦТЦ-ЦЦЦ-ААА-ТТТ-5'
На основе транскрибируемой молекулы ДНК построим молекулу иРНК по тому же принципу комплементарности, но учитывая, что в иРНК вместо тимина - урацил:
тДНК:ᅠ3'- АЦЦ-АГЦ-ГТЦ-ЦТЦ-ЦЦЦ-ААА-ТТТ-5'
иРНК: ᅠ 5'-УГГ-УЦГ-ЦАГ-ГАГ-ГГГ-УУУ-ААА-3'
На основе иРНК, пользуясь таблицей генетического кода (прикреплена ниже), найдём аминокислотную последовательность полипептида:
иРНК: ᅠ 5'-УГГ-УЦГ-ЦАГ-ГАГ-ГГГ-УУУ-ААА-3'
аминокислоты:ᅠТРП СЕР ГЛН ГЛУ ГЛИ ФЕН ЛИЗ
В случае, если произойдёт мутация и выпадет первый нуклеотид, то изменится информационная часть молекулы ДНК, она начнётся со второго нуклеотида. Проведём все те же действия, уже учитывая мутацию, и найдём последовательность аминокислот после неё:
сДНК: ᅠ 5'-ГГТ-ЦГЦ-АГГ-АГГ-ГГТ-ТТА-АА-3'
тДНК:ᅠ 3'- ЦЦА-ГЦГ-ТЦЦ-ТЦЦ-ЦЦА-ААТ-ТТ-5'
иРНК: ᅠ 5'-ГГУ-ЦГЦ-АГГ-АГГ-ГГУ-УУА-АА-3'
аминокислоты:ᅠГЛИ АРГ АРГ АРГ ГЛИ ЛЕЙ
(жирным цветом выделены и подчёркнуты нуклеотиды, которые не являются информационной частью ДНК, то есть при нахождении аминокислот мы их не учитываем)
Мы можем сделать вывод, что после мутации последовательность аминокислот изменяется полностью.
