Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу одной цепи соответствует 3' конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца.…
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5' концу одной цепи соответствует 3' конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5' конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5 к 3' концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: 5'-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3" 3'-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5" Определите матричную (транскрибируемую) цепь ДНК, если синтезначинается с аминокислоты мет. Поясните свой выбор. Укажите последовательность фрагмента иРНК и фрагмента полипептида. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Для понимания задачи необходимо рассмотреть предоставленные нуклеотидные последовательности и проанализировать, как осуществляется транскрипция и трансляция информации из ДНК в иРНК и далее в полипептид.
- Определение матричной цепи ДНК:
В данном случае нуклеотидные последовательности представлены в двух направлениях: 5' к 3' и 3' к 5'. Поскольку синтез иРНК происходит с 5' конца матричной цепи (которая будет антипараллельна кодирующей цепи), нам нужно определить, какая из данных цепей является матричной.
Представленная последовательность:
- 5'-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3' - это кодирующая цепь (непосредственно кодирует белок).
- 3'-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5' - это матричная цепь, так как синтез иРНК будет происходить с этой цепи и она антипараллельна кодирующей.
Таким образом, матричная (транскрибируемая) цепь ДНК: 3'-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5'
- Синтез иРНК:
В процессе транскрипции иРНК синтезируется комплементарно матричной цепи ДНК от 5' до 3'. При этом, аденин (А) становится урацилом (У) в РНК. Следовательно, последовательность иРНК будет:
- 5'-ГЦУЦАГЦУЦАГЦУГАУКУЦА-3'
Теперь, проверим, соответствуют ли матричной цепи ДНК данные правила:
- ДНК: 3'-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5'
- иРНК: 5'-ГЦУЦАГЦУЦАГЦУГАУКУЦА-3'
- Аминокислотная последовательность:
Теперь преобразуем иРНК в аминокислотную последовательность, используя таблицу генетического кода. Начинаем с кодона старта. Учитывая, что задается начало с аминокислоты метионин (Мет), иРНК будет транскрибирована как:
Кодоны иРНК (разбиваем на три нуклеотида):
- ГЦУ - [Аланин (Аla)]
- ЦАГ - [Глутамин (Gln)]
- ЦУЦ - [Лейцин (Leu)]
- АГЦ - [Серина (Ser)]
- УГА (стоп-кодон) - завершает трансляцию.
Таким образом, последовательность полипептида:
- Аланин - Глутамин - Лейцин - Серин
В итоге, ответ на вопрос:
- Матричная цепь ДНК: 3'-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5'
- Соответствующая последовательность иРНК: 5'-ГЦУЦАГЦУЦАГЦУГАУКУЦА-3'
- Последовательность полипептида: Аланин - Глутамин - Лейцин - Серин
Если у вас есть дополнительные вопросы по теме, не стесняйтесь задавать!
