Давайте разберёмся с вашей задачей шаг за шагом.
У нас есть фрагмент молекулы ДНК с двумя цепями:
Смысловая цепь (верхняя):
5' - ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ - 3'
Транскрибируемая цепь (нижняя):
3' - ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ - 5'
Чтобы определить, какая аминокислота кодировалась до мутации, нужно сначала преобразовать последовательность ДНК в последовательность мРНК. В этом случае, последовательность мРНК будет получена путем замены тимина (Т) на урацил (У):
Сначала мы перепишем смысловую цепь в мРНК:
5' - ГЦГГГЦУАУГАУЦУГ - 3'
Теперь, чтобы найти аминокислоты, используем стандартную таблицу кодонов. Мы делим последовательность мРНК на триплеты:
- ГЦГ
- ГГЦ
- УАУ
- ГАУ
- ЦУГ
Теперь определим аминокислоты:
- ГЦГ — Аргинин (Arg)
- ГГЦ — Глицин (Gly)
- УАУ — Тирозин (Tyr)
- ГАУ — Аспартат (Asp)
- ЦУГ — Лейцин (Leu)
Теперь, поскольку третья аминокислота в полипептиде заменилась на гистидин (Гис), это означает, что УАУ (тирозин) был заменён на кодон, который кодирует гистидин. Кодоном для гистидина является УАУ или УАЦ. Это значит, что произошла замена нуклеотида в мРНК (например, УАУ на УАЦ) и, соответственно, в ДНК.
Теперь определим какие изменения произошли в ДНК. Так как мы знаем, что УАУ заменился на УАЦ в мРНК, соответствующий кодон в ДНК (заменённый) был ТАУ на ТАЦ. Так, произошла замена:
До мутации (в ДНК):
...ТАТ... (что дает УАУ в мРНК)
После мутации:
...ТAC... (что дает УАЦ в мРНК)
Таким образом, изменился один нуклеотид: Т на Ц.
Что касается свойства генетического кода, то он является универсальным и триплетным. Это значит, что одни и те же кодоны могут кодировать одну и ту же аминокислоту в разных организмах, существуя в виде стандартных триплетов (кодонов). Это свойство называется "трансляционная универсальность" и объясняет, почему различные организмы могут использовать одни и те же механизмы для синтеза белков.
Если у вас есть дополнительные вопросы по этой теме или другим аспектам молекулярной биологии, не стесняйтесь спрашивать!
